2018年是北斗全球組網(wǎng)的開局之年,今年年底前將發(fā)射18顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星,服務(wù)覆蓋“一帶一路”沿線國(guó)家。與此同時(shí),北斗在國(guó)際合作方面也不斷取得新的進(jìn)展。去年11月底,中美雙方正式簽署了《北斗與GPS信號(hào)兼容與互操作聯(lián)合聲明》,北斗在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的影響力和地位再度提高。
中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室國(guó)際合作中心副主任沈軍表示,從中國(guó)的北斗到世界的北斗,北斗系統(tǒng)在建設(shè)發(fā)展的過(guò)程中始終堅(jiān)持開放的態(tài)度。跟其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)系,既有競(jìng)爭(zhēng),同時(shí)也存在合作。
北斗一代因性能不強(qiáng)而備受詬病、北斗二代也因僅覆蓋亞太區(qū)域顯得低人一等。沈軍認(rèn)為,第三代北斗系統(tǒng)的建成,將會(huì)扭轉(zhuǎn)這一局面,北斗將成為一個(gè)真正能跟GPS叫板的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
本期訪談嘉賓——沈軍
WGDC2018 北斗+大數(shù)據(jù)峰會(huì)演講嘉賓
北斗國(guó)際合作,兼容互操作成果顯著
北斗在發(fā)展的過(guò)程中一直秉持著獨(dú)立、兼容與互操作、漸進(jìn)、開放的基本原則,既是中國(guó)的北斗,也是世界的北斗。與其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(美國(guó)GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO)以及區(qū)域衛(wèi)星定位系統(tǒng)(日本QZSS、印度IRNSS)之間,在頻率資源、信號(hào)體制等方面的確存在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,但各個(gè)系統(tǒng)間的合作也尤為重要。
2015年5月,中俄簽署《中國(guó)北斗和俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)兼容與互操作聯(lián)合聲明》。2017年11月,中美簽署《北斗與GPS信號(hào)兼容與互操作聯(lián)合聲明》。在全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)際委員會(huì)(ICG)上,北斗系統(tǒng)不斷組織雙邊及多邊會(huì)談推進(jìn)國(guó)際合作。今年,中國(guó)還將承辦全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國(guó)際委員會(huì)第十三屆大會(huì),北斗國(guó)際合作的腳步正伴隨著全球組網(wǎng)的啟動(dòng)越發(fā)加快。
泰伯網(wǎng):請(qǐng)問(wèn)北斗與GPS的兼容互操作的作用和意義在哪里呢?
沈軍:兼容互操作最簡(jiǎn)單的解釋就是共處共用。
具體來(lái)說(shuō),兼容指的是系統(tǒng)間互不干擾。因?yàn)閲?guó)際電信聯(lián)盟(ITU)所劃定的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)頻率資源有限,各個(gè)系統(tǒng)的信號(hào)頻率往往存在重疊。由于北斗起步較晚,按照國(guó)際電信聯(lián)盟的規(guī)則,需要跟先到者協(xié)商。通過(guò)編碼協(xié)議以及一些其他的形式避免沖突。然后,北斗才能在不干擾其他系統(tǒng)的情況下,使用該頻段內(nèi)的頻率資源。
而互操作的意義,是指不同系統(tǒng)間不僅能夠共存,并且還可以互相幫忙。
比如說(shuō)在同一地點(diǎn),單一系統(tǒng)可以接收到4-5顆衛(wèi)星的信號(hào),實(shí)現(xiàn)互操作后則可能接收到多個(gè)系統(tǒng)幾十顆衛(wèi)星的信號(hào),進(jìn)而增強(qiáng)定位精度和效率。
泰伯網(wǎng):如果系統(tǒng)間不兼容,后果是什么?
沈軍:首先不兼容的話,會(huì)對(duì)其他系統(tǒng)造成干擾,這在國(guó)際電信聯(lián)盟上屬于違法行為。另外,不兼容也會(huì)影響到北斗系統(tǒng)的使用。
舉個(gè)例子,就是當(dāng)時(shí)我們?cè)诟绹?guó)就兼容互操作協(xié)議的談判期間,美國(guó)空軍故意將GPS的信號(hào)強(qiáng)度上調(diào)了一倍。這如果發(fā)生在現(xiàn)實(shí)使用中,有兩個(gè)信號(hào)在同一頻段,別人的信號(hào)比你強(qiáng)一倍,那肯定沒(méi)人會(huì)用你的信號(hào)。并且,高強(qiáng)度的信號(hào)會(huì)對(duì)你造成干擾,極端情況下甚至?xí)?dǎo)致你的信號(hào)無(wú)法使用。
所以,包括我們?cè)趪?guó)際合作以及ICG上,最重要的核心議題就是兼容互操作。
泰伯網(wǎng):北斗與GPS的兼容互操作協(xié)議,跟與俄羅斯GLONASS簽訂的有何區(qū)別?
沈軍:從表面看,兩份協(xié)議并沒(méi)有太大的區(qū)別。但事實(shí)上,北斗與GPS兼容互操作的難度和意義要遠(yuǎn)大于GLONASS。本身GLONASS和GPS在信號(hào)體制上就有很大的差異,彼此不容易產(chǎn)生干擾。而北斗的信號(hào)體制跟GPS的信號(hào)比較類似,所以才要用編碼的方式把他和GPS區(qū)分開,但北斗與GLONASS不存在這方面的問(wèn)題,更多的重心則放在互操作上,考慮如何把兩個(gè)完全不同的信號(hào)計(jì)算出更精確的結(jié)果。
泰伯網(wǎng):北斗三號(hào)已經(jīng)發(fā)射,未來(lái)還會(huì)有頻率方面的問(wèn)題嗎?
沈軍:總體上來(lái)說(shuō),大部分的頻率協(xié)調(diào)工作都已完成,只剩跟歐盟GALILEO還有部分需要再談。就算萬(wàn)一出現(xiàn)問(wèn)題,北斗三號(hào)也有一些備用方案,比如可以重構(gòu)衛(wèi)星,對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行狀態(tài)和信號(hào)的調(diào)整等等。
泰伯網(wǎng):衛(wèi)星接收機(jī)中的多模合一與兼容互操作有何區(qū)別?
沈軍:實(shí)際上,如果沒(méi)有兼容互操作,就不可能有真正的多模合一。
其實(shí),早期我們說(shuō)的雙模,根本不算是雙模。你可以把它理解成,就是將兩個(gè)系統(tǒng)的衛(wèi)星接收機(jī)安裝在一起,內(nèi)部也完全是兩套東西。跟現(xiàn)在只用一塊射頻芯片就能把所有信號(hào)都收進(jìn)來(lái),并不是一碼事。兩者在成本、精度以及功耗上都有巨大差距。
如今的趨勢(shì)是將芯片做小,減小體積的同時(shí)降低功耗。信號(hào)越來(lái)越多,對(duì)于芯片處理信號(hào)的能力也有新的要求,以前可能只需要處理3-5個(gè)信號(hào),那么現(xiàn)在就是10-20個(gè)。
北斗是否真正獲得了國(guó)際認(rèn)可?
就目前來(lái)看,GPS的霸主地位仍然無(wú)人能撼動(dòng)。兼容互操作,指的都是北斗向GPS兼容。在國(guó)際上,北斗系統(tǒng)的認(rèn)可度究竟如何?有傳聞?wù)f北斗信號(hào)不參加解算,又是真是假?
泰伯網(wǎng):北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的真實(shí)性能如何?
沈軍:北斗從性能上來(lái)說(shuō),基本上跟GPS相當(dāng)。
去年7月份我們的監(jiān)測(cè)評(píng)估中心跟俄羅斯進(jìn)行過(guò)一次聯(lián)測(cè),用一臺(tái)汽車從西安開到霍爾果斯口岸,距離大概3000公里。測(cè)量的結(jié)果是,北斗的平均定位精度其實(shí)要優(yōu)于3米。事實(shí)上,雖然GPS官方公布的精度為5-10米,但現(xiàn)在其實(shí)也能達(dá)到1-3米的水平。
目前,GPS在全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)中依然屬于領(lǐng)跑者。不論從用戶量、覆蓋區(qū)域以及性能指標(biāo)方面,GPS都是一個(gè)標(biāo)桿。而北斗作為后來(lái)者,仍然處于追趕過(guò)程中。比如,GPS每年都會(huì)進(jìn)行精度檢測(cè),并且對(duì)外公布當(dāng)年的精度范圍和平均精度,而這方面北斗還有待完善。
泰伯網(wǎng):據(jù)傳聞?dòng)胁糠中酒挥帽倍沸盘?hào)進(jìn)行解算,是真的嗎?
沈軍:按官方公布的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō),目前70-80%的手機(jī)都支持北斗。但是據(jù)我觀察,的確很少有北斗信號(hào)參加解算的,一方面的原因是由于前期北斗衛(wèi)星的數(shù)量較少,另一方面也是北斗信號(hào)不夠穩(wěn)定,加上了還不如不加。
我曾經(jīng)從高通方面了解過(guò),高通對(duì)于北斗的做法就是,只接收北斗信號(hào),但不參加解算。就是表示說(shuō)我能收到,但我不用,做樣子的成分比較大。說(shuō)白了就是前期北斗有一些服務(wù)還是不太完善。比如說(shuō)高通芯片中有一個(gè)軟件,能夠預(yù)測(cè)衛(wèi)星的星歷,幫助用戶減少定位時(shí)間。而前期北斗公布的信息不規(guī)范,所以就不支持這樣的功能。還有早期我們用北斗做測(cè)試,測(cè)試過(guò)程中突然就收不到信號(hào)了,問(wèn)來(lái)問(wèn)去原來(lái)是因?yàn)闇y(cè)試衛(wèi)星把信號(hào)關(guān)了。
第三代北斗的機(jī)遇與挑戰(zhàn)
中國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已形成“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略:2000年年底建成北斗一號(hào)系統(tǒng),向中國(guó)提供服務(wù);2012年年底建成北斗二號(hào)系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年前后建成北斗全球系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。目前,前兩步已實(shí)現(xiàn),中國(guó)成為繼美、俄之后世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。
泰伯網(wǎng):北斗三號(hào)全球組網(wǎng),中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)會(huì)因此受益嗎?
沈軍:北斗全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)的建成,意味著全球范圍內(nèi)又將增加一個(gè)新的GNSS系統(tǒng),對(duì)于所有衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)來(lái)說(shuō),都是利好的消息??梢钥吹?,北斗新的空間信號(hào)接口文件一經(jīng)發(fā)布,短短兩三個(gè)月內(nèi)國(guó)際主流芯片廠商就都推出了支持北斗的芯片。
但是從市場(chǎng)化的角度,北斗三號(hào)對(duì)于國(guó)內(nèi)企業(yè)并沒(méi)有太多的偏愛(ài),相對(duì)來(lái)說(shuō)比較透明。另外北斗民用方面的一些特色功能,比如像短報(bào)文服務(wù),可能會(huì)選擇一些民營(yíng)企業(yè)作為分理商進(jìn)行銷售,在這方面國(guó)內(nèi)企業(yè)會(huì)有一些優(yōu)勢(shì)。
泰伯網(wǎng):未來(lái)北斗三號(hào)會(huì)給衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)帶來(lái)哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)?
沈軍:按計(jì)劃北斗三號(hào)將在2018年底之前發(fā)射18顆衛(wèi)星,北斗的發(fā)展不僅僅在于多發(fā)射幾顆衛(wèi)星,從覆蓋亞太到服務(wù)全球。更重要的是新的信號(hào)和星基增強(qiáng)等新功能,會(huì)把這幾年間衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)展和成果進(jìn)行落地。衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的定位精度會(huì)因北斗三號(hào)而進(jìn)一步提高,我估計(jì)在高精度定位能力方面至少會(huì)實(shí)現(xiàn)一倍以上的提升。
北斗一代、北斗二代有些地方還不太完善。但第三代北斗建成以后,我覺(jué)得這會(huì)是一個(gè)真真正正能跟GPS叫板的一個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
想要傾聽沈軍關(guān)于北斗國(guó)際合作的故事?了解更多關(guān)于北斗的前沿技術(shù)和創(chuàng)新應(yīng)用,敬請(qǐng)關(guān)注今年6月15日在北京·國(guó)家會(huì)議中心舉辦的WGDC2018大會(huì)北斗+大數(shù)據(jù)峰會(huì)。讓我們共同探討北斗技術(shù)、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)、資本一起走向下一個(gè)未來(lái)。
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