北斗系統(tǒng)是不是需要來個現(xiàn)代化？

GPS和GLONASS在基本系統(tǒng)建設(shè)完成后，都安排了系統(tǒng)現(xiàn)代化的問題。而歐伽利略導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)也在好幾年前就提出第二代伽利略系統(tǒng)的問題。而我們的北斗系統(tǒng)，從試驗系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)，至全球系統(tǒng)，一路走來，北斗一、二、三號的“三步走”軌跡明顯，而隨著全球系統(tǒng)的行將完成，下一步應(yīng)該如何發(fā)展，應(yīng)該提到議事日程上來了。在談及中國時空服務(wù)體系的概念時，我們一直堅持的觀點是打造北斗的升級跨越版。其中的涵義信息量可謂無比豐富。升級跨越可理解為兩個不同的階段，或者說是發(fā)展期，變成升級版和跨越版。在實現(xiàn)跨越版之前，北斗系統(tǒng)應(yīng)該有個現(xiàn)代化進(jìn)程，應(yīng)該算是升級版。

這個升級版有沒有必要？我們認(rèn)為非常有必要，從目前情況來看，真正是十分十分需要。為什么？因為我們的北斗系統(tǒng)，實際上是個分步設(shè)計、分階段實施、逐步構(gòu)成的系統(tǒng)，而不是一個整體設(shè)計思想指導(dǎo)下的分步實施系統(tǒng)，其中與生俱來就有不少的特點和無奈與遺憾，缺乏居高臨下和高瞻遠(yuǎn)矚的戰(zhàn)略性、前沿性研究和儲備，更多的是應(yīng)接不暇的跟蹤研究和學(xué)中干、干中學(xué)實踐，以及邊設(shè)計邊施工的場景。北斗系統(tǒng)的建設(shè)前前后后就是二十余年的時間，在這二十年間，許多系統(tǒng)技術(shù)有著長足進(jìn)步，早已今非昔比。而在北斗系統(tǒng)建設(shè)過程中，我們又有了許多經(jīng)驗教訓(xùn)和感悟，需要進(jìn)一步落實發(fā)揚(yáng)。還有未來的技術(shù)發(fā)展趨勢的召喚，與使命夢想使然，以及提高跨越發(fā)展的鋪墊基礎(chǔ)，都需要有個北斗系統(tǒng)現(xiàn)代化的進(jìn)程，才能完美地對接過去與未來。

美國GPS系統(tǒng)建設(shè)，從1978年發(fā)射第一顆GPS衛(wèi)星，到1995年宣布投入完全服務(wù)，前后用時為18年。1996年美國就宣布推進(jìn)GPS現(xiàn)代化，實際上是2000年5月1日取消可用性選擇（SA）政策舉措，才真正開始現(xiàn)代化行動，至今也有18年，那么何時才能完成GPS現(xiàn)代化進(jìn)程？從至今GPS III的新一代22顆衛(wèi)星（GPSIIIF）采購合同來說，其中第一顆衛(wèi)星的發(fā)射在2026年?？梢姡珿PS現(xiàn)代化進(jìn)程可能至少會延續(xù)到2030年（實際上安排持續(xù)到2034年）。格洛納斯系統(tǒng)也在開展現(xiàn)代化，估計其現(xiàn)代化進(jìn)程的完成，不會早于GPS。伽利略系統(tǒng)在策劃其第二代，也有不少新的考慮。

比較一下GPS現(xiàn)代化后的許多性能功能指標(biāo)，會發(fā)現(xiàn)我們的北斗全球系統(tǒng)與之還有相當(dāng)大的差距。這幾年來，GPS一直在以年度報告的方式，向外發(fā)布其標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)的性能分析報告，其系統(tǒng)的穩(wěn)定工作性能，是目前其他GNSS難以與其相比的，而衛(wèi)星的工作可靠性，一年365天，每周七天，每天24小時連續(xù)工作，鮮有突然出現(xiàn)信號中斷的事項，衛(wèi)星如有問題則會有先行聲明其在維修和飛行試驗之列，這是北斗系統(tǒng)仍然存在的短板。以壽命而言，GPS III衛(wèi)星設(shè)計壽命達(dá)15年，而北斗三號衛(wèi)星設(shè)計壽命為10－12年。GPS III系統(tǒng)布設(shè)完畢，其系統(tǒng)定位精度可優(yōu)于1米，而我們是在特定的增強(qiáng)區(qū)域能夠達(dá)到1米，這個差距實際上不是一點點。顯然，如果進(jìn)入實質(zhì)性的關(guān)鍵細(xì)微環(huán)節(jié)的研究，我們會發(fā)現(xiàn)真正的差距，才能真正地做到知己知彼，嚴(yán)格地說起來，許多地方我們還沒有做到。而系統(tǒng)的主要問題不是在空間段，而是在運(yùn)控段，這方面一直困擾著美國的團(tuán)隊，資金是一方面，而技術(shù)上的實力保障往往是問題的另一個方面，我們對于全球系統(tǒng)及其運(yùn)控保障，以及北斗二號和三號的交接班問題，可能有許多難題還沒有真正暴露和認(rèn)識清楚。用戶段，特別是軍用設(shè)備的許多特殊要求，和抗干擾與防欺騙等難題，只是一般性的采取措施，而沒有做深入細(xì)致的對抗性試驗，獲得實戰(zhàn)性的解決方案。GPS用戶段問題已經(jīng)完成“到群眾中去，從群眾中來”的修煉過程。而環(huán)境段，是全球性的難題，美國人從2008年后就作為填補(bǔ)空白的專題進(jìn)行了大量的研究，北斗人應(yīng)該在環(huán)境段上，在對抗異常日地物理環(huán)境擾動、嚴(yán)酷物理遮擋條件下傳播效應(yīng)，以及惡劣電磁干擾造成的影響，做些創(chuàng)新和開拓性的工作，為世界多作貢獻(xiàn)。

凡此種種，值得北斗系統(tǒng)反思，值得補(bǔ)課，值得化大力氣大價錢去做個行之有效的北斗系統(tǒng)現(xiàn)代化工程，打造北斗系統(tǒng)升級版，實現(xiàn)“天上好用、地上用好”的偉大愿景，為中國北斗新時空服務(wù)體系建立形成，實現(xiàn)跨越發(fā)展奠基鋪路。