中國北斗衛(wèi)星打造天地“兩張大網(wǎng)”

第九屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會23日在哈爾濱召開。2018年是中國北斗衛(wèi)星組網(wǎng)的“大年”，今年已發(fā)射了6顆北斗三號衛(wèi)星，還將在年底前發(fā)射10多顆北斗三號衛(wèi)星，以便為“一帶一路”相關(guān)國家提供服務(wù)。除了加快編織天上那張逐漸覆蓋全球的北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之外，為了更好地將高精度時(shí)空信息應(yīng)用在社會各個(gè)層面，中國正在著力打造一張可以實(shí)現(xiàn)厘米級、毫米級定位精度的地基增強(qiáng)網(wǎng)。這兩張大網(wǎng)將會怎么構(gòu)建，建成后將會對北斗的應(yīng)用帶來哪些改變，《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者就此采訪了中國導(dǎo)航領(lǐng)域的多名重量級專家。

天上“大網(wǎng)”逐漸形成

中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其在本屆年會發(fā)言時(shí)詳細(xì)介紹了北斗組網(wǎng)的情況。他表示，北斗二號系統(tǒng)建成并投入運(yùn)行至今已有5年半，系統(tǒng)總體運(yùn)行穩(wěn)定可靠，服務(wù)性能滿足承諾指標(biāo)要求，從未發(fā)生服務(wù)中斷，定位精度由10米提升至6米。為保證北斗二號系統(tǒng)持續(xù)平穩(wěn)運(yùn)行，未來兩年內(nèi)還將再發(fā)射2顆北斗二號備份衛(wèi)星，確保服務(wù)性能穩(wěn)中有升。

中國正在加速組網(wǎng)的北斗三號進(jìn)展更讓外界關(guān)注。2017年11月、2018年1月、2月、3月，中國半年內(nèi)成功發(fā)射4組8顆北斗三號衛(wèi)星。冉承其表示，2018年還將發(fā)射10顆左右北斗三號MEO衛(wèi)星和1顆GEO衛(wèi)星，2020年將具備全球服務(wù)能力。目前正在進(jìn)行組網(wǎng)衛(wèi)星的在軌測試、系統(tǒng)集成與性能評估，初步結(jié)果表明，衛(wèi)星在軌狀態(tài)良好，性能滿足指標(biāo)要求。經(jīng)過在軌測試，空間信號用戶測距誤差預(yù)計(jì)達(dá)到0.5米，系統(tǒng)定位精度將達(dá)到2.5米至5米。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，北斗三號在技術(shù)體制上全面兼容北斗二號，并實(shí)現(xiàn)性能提升和服務(wù)擴(kuò)展。在北斗二號向北斗三號過渡過程中，能夠確保老用戶無感知、新用戶提性能，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)的新老更替。地面精準(zhǔn)導(dǎo)航的“最后一公里”

城市中駕駛汽車的司機(jī)，在使用導(dǎo)航軟件時(shí)可能經(jīng)常會遭遇一種尷尬，明明車在主路上行駛，但導(dǎo)航軟件卻顯示在輔路上，還有就是在隧道與高架橋等環(huán)境相對復(fù)雜的應(yīng)用場景下，有時(shí)會出現(xiàn)導(dǎo)航不準(zhǔn)的情況。而想要解決這一應(yīng)用痛點(diǎn)，光靠多發(fā)衛(wèi)星以及提升單星性能是不能完全解決的。

根本的解決之道，是在地面上再鋪設(shè)一個(gè)可以大幅增強(qiáng)定位精度的網(wǎng)絡(luò)。國家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)總師、兵器工業(yè)集團(tuán)首席科學(xué)家蔡毅日前接受《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者采訪時(shí)表示，中國正在分階段建設(shè)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)，目前，該系統(tǒng)第一階段研制建設(shè)已于2017年6月正式通過國家驗(yàn)收，主要建成了包含1355個(gè)基準(zhǔn)站組成的基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、國家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)綜合處理中心，以及國土資源、交通運(yùn)輸、中科院、地震、氣象、測繪地理信息6個(gè)行業(yè)數(shù)據(jù)處理分中心，初步建成自主可控的北斗地基增強(qiáng)“全國一張網(wǎng)”，可在全國范圍內(nèi)提供實(shí)時(shí)米級、亞米級精準(zhǔn)定位服務(wù)，在中東部如京津冀、長三角、珠三角等17個(gè)省市提供實(shí)時(shí)厘米級和后處理毫米級高精度服務(wù)，形成“天上數(shù)顆北斗星、地上一張地基網(wǎng)”。

據(jù)《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者了解，中國兵器工業(yè)集團(tuán)和阿里巴巴集團(tuán)共同組建的高精度位置服務(wù)平臺——千尋位置公司日前正式發(fā)布“天音計(jì)劃”——星地一體高精度時(shí)空服務(wù)，將國家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國一張網(wǎng)”、星基增強(qiáng)系統(tǒng)、星地一體融合能力及千尋位置的全球站網(wǎng)系統(tǒng)融合為可為用戶提供高精度、高可靠、實(shí)時(shí)無縫的高精度時(shí)空服務(wù)的天地協(xié)同大網(wǎng)。

據(jù)專家介紹，與單一星基產(chǎn)品相比，“天音計(jì)劃”動態(tài)厘米級定位服務(wù)首次定位時(shí)間縮短97%以上，定位精度可提高50%，服務(wù)可用率高達(dá)99.999%?！疤煲粲?jì)劃”采用地球同步軌道衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)雙路播發(fā)，為包括沙漠、海洋、高空等無網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域、網(wǎng)絡(luò)覆蓋斷續(xù)的區(qū)域提供7×24小時(shí)高可用的動態(tài)厘米級定位服務(wù)。目前服務(wù)覆蓋中國地區(qū)，將于2021年實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。

冉承其還在年會上透露，爭取到2035年，中國構(gòu)建出空天地海無縫覆蓋、高精度安全可靠、萬物互聯(lián)萬物智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系，顯著提升時(shí)空信息服務(wù)能力。北斗距離我們生活有多遠(yuǎn)？

北斗應(yīng)用的規(guī)模到底有多大？官方列舉了一系列數(shù)據(jù)：預(yù)計(jì)至2020年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的規(guī)模將超過4000億元，北斗將拉動2400億-3200億元規(guī)模的市場份額。目前已經(jīng)有500多萬輛營運(yùn)車輛上線，建成全球最大的北斗車聯(lián)網(wǎng)平臺。全國4萬余艘漁船安裝北斗，累計(jì)救助漁民超過1萬人。同時(shí)，北斗大眾應(yīng)用觸手可及，日益走近百姓生活。共享單車配裝北斗實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理。支持北斗的手表、手環(huán)、學(xué)生卡，更加方便日常生活。以北京為例，3.35萬輛出租車、2.1萬輛公交車已安裝北斗，實(shí)現(xiàn)北斗定位全覆蓋;1500輛物流貨車及1.9萬名配送員，使用北斗終端和手環(huán)接入物流云平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度。

在日常出行中，大家越來越習(xí)慣使用導(dǎo)航軟件進(jìn)行路線規(guī)劃，北斗衛(wèi)星在日常的導(dǎo)航中起著多大作用呢？北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師謝軍23日對《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者表示，單說某個(gè)導(dǎo)航定位應(yīng)用場景到底用的是北斗還是GPS，其實(shí)很難分清楚，普通用戶在使用導(dǎo)航軟件時(shí)其實(shí)并不太在意是哪些衛(wèi)星提供的信號，而更在意使用體驗(yàn)。謝軍認(rèn)為，可以肯定的一點(diǎn)是，隨著北斗三號衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)日益完善，單個(gè)衛(wèi)星性能越來越好，配套的地基增強(qiáng)系統(tǒng)也越來越成熟，國內(nèi)用戶在無感知的情況下，北斗發(fā)揮作用的幾率與分量應(yīng)該會越來越大。中國電信專家項(xiàng)立剛23日對《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者介紹，目前，國內(nèi)外大部分主流手機(jī)廠商的手機(jī)全部都內(nèi)置了兼容北斗系統(tǒng)的芯片，“兼容互操作已成為業(yè)界的共識”。

一名相關(guān)業(yè)內(nèi)人士23日對《環(huán)球時(shí)報(bào)》記者透露，國內(nèi)外廠商的手機(jī)芯片基本都已兼容北斗系統(tǒng)。該專家表示，導(dǎo)航定位時(shí)選取衛(wèi)星并不是非此即彼的關(guān)系，可供選取的衛(wèi)星越多，定位精度應(yīng)該就會越高。兼容多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能極大限度地減弱單個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的盲區(qū)，緩解城市建筑物遮擋等因素引起的導(dǎo)航信號缺失問題，并提高衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)的連續(xù)性。