“我們的總體目標(biāo)是,要在2018年前后發(fā)射18顆左右的衛(wèi)星,為‘一帶一路’沿線國(guó)家提供基本服務(wù),2020年左右要完成北斗全球系統(tǒng)的建設(shè),向全球提供服務(wù)。”
在國(guó)務(wù)院新聞辦公室6月16日舉行的《中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)》白皮書(shū)發(fā)布會(huì)上,中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其介紹了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展路徑。
作為中國(guó)政府在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域發(fā)布的第一個(gè)白皮書(shū),《中國(guó)科學(xué)報(bào)》請(qǐng)相關(guān)專(zhuān)家對(duì)其“看點(diǎn)”進(jìn)行了解讀。
實(shí)施“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略
白皮書(shū)指出,20世紀(jì)后期,中國(guó)開(kāi)始探索適合國(guó)情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路,逐步形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略。
1994年,“第一步”北斗一號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)啟動(dòng)。2000年,我國(guó)發(fā)射了兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星,為中國(guó)用戶(hù)提供定位、授時(shí)、廣域差分和短報(bào)文通信服務(wù)。2003年,第三顆地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射,進(jìn)一步增強(qiáng)了系統(tǒng)性能。
2004年,“第二步”北斗二號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)啟動(dòng)。2012年年底,完成14顆衛(wèi)星(5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道衛(wèi)星)發(fā)射組網(wǎng)。北斗二號(hào)系統(tǒng)在兼容北斗一號(hào)技術(shù)體制基礎(chǔ)上,增加了無(wú)源定位體制,為亞太地區(qū)用戶(hù)提供定位、測(cè)速、授時(shí)、廣域差分和短報(bào)文通信服務(wù)。
2009年,“第三步”北斗全球系統(tǒng)建設(shè)啟動(dòng),它繼承了北斗有源服務(wù)和無(wú)源服務(wù)兩種技術(shù)體制。計(jì)劃到2018年,面向“一帶一路”沿線及周邊國(guó)家提供基本服務(wù);2020年前后,完成35顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),為全球用戶(hù)提供服務(wù)。
新技術(shù)提升服務(wù)水平
白皮書(shū)提出,為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的用戶(hù)需求,北斗系統(tǒng)將加強(qiáng)衛(wèi)星、原子鐘、信號(hào)體制等方面的技術(shù)研發(fā),探索發(fā)展新一代導(dǎo)航定位授時(shí)技術(shù),持續(xù)提升服務(wù)性能。
“盡管北斗系統(tǒng)能直接進(jìn)行授時(shí),但中國(guó)也在研究新一代的技術(shù)。”中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)常務(wù)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)苗前軍在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)說(shuō),目前還有一些技術(shù)上的突破和創(chuàng)新要靠新的導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)完成,比如天基增強(qiáng)技術(shù)如何在北斗上實(shí)現(xiàn),“現(xiàn)在我們都是靠地基增強(qiáng)系統(tǒng)來(lái)解決問(wèn)題”。
“新一代技術(shù)可以提高導(dǎo)航的精度。”苗前軍指出,要想實(shí)現(xiàn)新一代導(dǎo)航定位授時(shí)技術(shù),關(guān)鍵是要提高原子鐘的精度。“如果精度不提高,授時(shí)就沒(méi)有辦法往前邁一步。假如提高到10納秒,就基本達(dá)到世界領(lǐng)先水平了。”
此外,在短報(bào)文通信技術(shù)方面,如何在新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)里繼續(xù)發(fā)揮獨(dú)到作用和優(yōu)勢(shì),也是下一步要研究的。
“如何將這個(gè)功能融入到新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),這不僅僅是北斗要做的,包括gps等也都在想辦法實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。”苗前軍指出,原來(lái)的gps只能知道你在哪兒,卻不能把你在哪兒告訴別人。現(xiàn)在不光知道你在哪兒,還能把這個(gè)信息告訴你想告訴的人。
“這是個(gè)不可或缺的功能,新一代導(dǎo)航系統(tǒng)將與需求更加吻合。”然而,苗前軍指出,現(xiàn)在對(duì)該功能開(kāi)放的用戶(hù)數(shù)量仍十分有限,比如在漁船上有部分使用,但已經(jīng)飽和了。如果新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以擴(kuò)大用戶(hù)容量,整個(gè)產(chǎn)業(yè)格局會(huì)有新的局面。
組建全球網(wǎng)絡(luò)勢(shì)在必行
建設(shè)北斗全球系統(tǒng),是“三步走”系列中的最后一步。這一步未來(lái)將如何發(fā)力呢?
“北斗系統(tǒng)2012年底正式對(duì)外向全世界公開(kāi)宣布提供服務(wù),它的服務(wù)區(qū)域是亞太地區(qū)。運(yùn)行3年以來(lái),系統(tǒng)的總體性能穩(wěn)中有升。”據(jù)冉承其介紹,系統(tǒng)公開(kāi)提供服務(wù)時(shí),要求的可用性指標(biāo)是95%,現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了99.996%。連續(xù)性要求是99.5%,已經(jīng)達(dá)到了99.986%。
關(guān)于后續(xù)系統(tǒng)建設(shè)的問(wèn)題,冉承其指出,中國(guó)在北斗二號(hào)系統(tǒng)提供亞太地區(qū)服務(wù)時(shí),就已經(jīng)同步開(kāi)展全球系統(tǒng)的建設(shè)。“我們目前已經(jīng)完全完成了所有核心關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān),包括技術(shù)體制、星間鏈路以及高精度衛(wèi)星鐘,正在開(kāi)展相應(yīng)的技術(shù)驗(yàn)證。”
“如果不覆蓋全球的話,北斗就只能停留在‘第二步’的覆蓋區(qū)域,不具備和gps、伽利略等全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)四大家族站在同一水準(zhǔn)的要求。”苗前軍說(shuō),只有完成全球覆蓋,北斗系統(tǒng)才能真正實(shí)現(xiàn)在國(guó)際戰(zhàn)略地位上的站位。
據(jù)苗前軍透露,目前四大導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)家族都有合作的意愿。“如果北斗系統(tǒng)能和其他導(dǎo)航系統(tǒng)共同提供全球性服務(wù),那么每個(gè)人就能享受到更加方便快捷的位置服務(wù),這是人類(lèi)社會(huì)最不可或缺的技術(shù)服務(wù)。”
在中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院導(dǎo)航衛(wèi)星研究所所長(zhǎng)熊淑杰看來(lái),業(yè)務(wù)型衛(wèi)星真正的看點(diǎn)不是在指標(biāo)有多好,更多的要看用戶(hù)體驗(yàn),用得好,才是最關(guān)鍵的。“現(xiàn)在建的全球系統(tǒng)用的是新的信號(hào)體制,所以性能更好。無(wú)論從導(dǎo)航精度還是用戶(hù)體驗(yàn)上都比過(guò)去更好。”(文|李瑜、陸琦)
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