楊長風總設計師給出北斗2017答卷

近日，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師楊長風特別撰文，對北斗系統(tǒng)建設、應用、國際化發(fā)展和未來規(guī)劃進行了詳述，文章刊登于《GPS World》 2017年12月號雜志上。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（簡稱“北斗系統(tǒng)”）作為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)供應商之一，按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進建設。到2020年左右，北斗系統(tǒng)將形成由3顆地球靜止軌道衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和24顆中圓地球軌道衛(wèi)星，共30顆組網(wǎng)衛(wèi)星構成的星座，向全球用戶提供開放、免費、高質(zhì)量的定位、導航、授時、短報文、搜救等服務。

北斗系統(tǒng)旨在建設成為技術體制創(chuàng)新領先、用戶體驗優(yōu)異、國際化發(fā)展的世界一流全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，為中國經(jīng)濟社會發(fā)展提供時空基準，帶動現(xiàn)代高科技信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在這一目標的指引下，北斗系統(tǒng)實現(xiàn)了國際衛(wèi)星導航領域和中國航天領域多個首創(chuàng)，走出了一條符合中國國情、獨具特色的發(fā)展道路。2017年1月9日，北斗二號系統(tǒng)榮獲中國國家科學技術進步獎特等獎。

2017年伊始，即見證了北斗二號系統(tǒng)發(fā)展的卓越成就，2017年歲末，更開啟了北斗三號系統(tǒng)全面部署的篇章。回顧這一年，北斗系統(tǒng)在建設、融合應用與國際化發(fā)展等方面，均取得了愈加豐富的成果。

（一）系統(tǒng)建設

在系統(tǒng)建設方面，扎實做好北斗二號區(qū)域系統(tǒng)穩(wěn)定運行和北斗全球系統(tǒng)組網(wǎng)建設工作，在地基增強系統(tǒng)和天基增強系統(tǒng)部署方面取得階段進展，并建成國際上首個全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)。

1.北斗二號系統(tǒng)性能穩(wěn)步提升

通過升級改造地面系統(tǒng)，提升服務性能，進一步提高北斗二號系統(tǒng)星座穩(wěn)定性和可用性。根據(jù)全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)的分析結果，北斗二號系統(tǒng)在服務區(qū)域內(nèi)的定位精度由10米提升到8米。B1I和B2I公開服務信號接口控制文件（2.1版）也結合星座變化對外發(fā)布，以滿足用戶應用需要。

2.北斗三號系統(tǒng)建設加速推進

2017年11月5日，24顆北斗三號MEO衛(wèi)星中的首批兩顆衛(wèi)星發(fā)射成功。北斗三號衛(wèi)星增加了性能更優(yōu)的互操作信號B1C和B2a信號。上述B1C、B2a信號接口控制文件（測試版）已于2017年9月發(fā)布。衛(wèi)星還采用了更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘，銣原子鐘天穩(wěn)定度為E-14量級，氫原子鐘天穩(wěn)定度為E-15量級。通過采用新的技術，空間信號精度將優(yōu)于0.5米，定位精度將提升1-2倍，達到2.5米-5米的水平。

北斗三號系統(tǒng)在保留北斗二號系統(tǒng)短報文功能的前提下，將進一步提高基本PNT服務能力，并按照國際標準，提供星基增強服務（SBAS）及搜索救援服務（SAR）。北斗三號衛(wèi)星入軌后，經(jīng)測試驗證，可對外提供服務，并加快系統(tǒng)覆蓋全球的進程。

3.地基增強系統(tǒng)完成階段部署

北斗地基增強系統(tǒng)已完成第一階段建設任務，包括150個框架網(wǎng)基準站、1200個加強密度網(wǎng)基準站、國家綜合數(shù)據(jù)處理中心、6個行業(yè)數(shù)據(jù)處理中心、用戶終端等研制建設。該系統(tǒng)具備了為用戶提供基本服務的能力，發(fā)布了服務性能規(guī)范（1.0版）。通過與互聯(lián)網(wǎng)融合，打造高精度時空信息服務云平臺，可為用戶提供米級和分米級實時導航服務，厘米級、毫米級精密定位服務。

4.星基增強系統(tǒng)完成驗證

北斗星基增強系統(tǒng)按照國際民航標準開展建設，已完成系統(tǒng)演示驗證工作，固化了系統(tǒng)在下一代雙頻多星座（DFMC）星基增強系統(tǒng)標準中的技術狀態(tài)。

5.全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展

全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)已建成8個國內(nèi)監(jiān)測站、16個國外監(jiān)測站，可對北斗、GPS、GLONASS、Galileo四大全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)供應商進行實時監(jiān)測評估，提供軌道、鐘差等高精度產(chǎn)品和關于星座狀態(tài)、空間信號、導航信息、服務性能的監(jiān)測評估服務。在亞太空間合作組織合作項目、IGMA-IGS聯(lián)合試驗項目、中俄監(jiān)測評估合作中務實推進IGMAS發(fā)展。全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)在北斗二號系統(tǒng)穩(wěn)定運行、北斗三號全球系統(tǒng)建設中發(fā)揮著重要作用。

（二）融合應用

北斗在積極推進系統(tǒng)部署的同時，著力建設從基礎產(chǎn)品到運營服務的完整產(chǎn)業(yè)鏈，帶動“北斗+”融合應用模式創(chuàng)新，促進衛(wèi)星導航和位置服務產(chǎn)業(yè)的高速增長。

在基礎產(chǎn)品領域，目前北斗基礎產(chǎn)品已實現(xiàn)自主可控，技術已達到或接近國際先進水平。中國推出首款自主研制的“米級快速定位北斗芯片”，北斗系統(tǒng)應用正式進入米級定位時代。截至2017年10月，北斗導航型芯片模塊銷量已突破5000萬片，高精度板卡和天線銷量已占據(jù)國內(nèi)市場30%和90%的市場份額。中國衛(wèi)星導航相關從業(yè)企業(yè)超過1萬4千家，從業(yè)人員超過45萬。2016年中國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過2100億元，其中北斗貢獻率超過70%，50余家上市公司年產(chǎn)值500多億，生產(chǎn)的終端超過4000萬臺/套。高通、Trimble、Hemisphere、華為、三星、U-blox、MTK、博通、Novatel等主流芯片已支持北斗，終端總數(shù)超過3億臺/套。

在行業(yè)應用方面，北斗系統(tǒng)持續(xù)提高融合應用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平，不斷深化衛(wèi)星導航高精度服務與云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的技術融合，衛(wèi)星導航與高端制造業(yè)、先進軟件業(yè)、綜合數(shù)據(jù)業(yè)的產(chǎn)業(yè)融合。具體體現(xiàn)在：

北斗應用于交通物流、應急救援、海洋漁業(yè)等領域，大幅提升了生產(chǎn)效率、減少資源消耗、降低環(huán)境污染，如應用于交通行業(yè)，使“兩客一?！敝靥卮蠼煌ㄊ鹿蕼p少46.7%，死亡人數(shù)減少48.9%?；诒倍吩诤Ｑ鬂O業(yè)領域的應用，1萬余人的生命得以獲救。

北斗增強服務應用于精細農(nóng)業(yè)，國土測繪，大型公共設施的形變和位移監(jiān)測，地震和地質(zhì)災害測報，為公共安全提供了重要監(jiān)測手段。如使精細農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提高5%，農(nóng)機油耗節(jié)約10%；國土測繪作業(yè)時間從數(shù)天縮短至數(shù)秒。

基于北斗的位置服務廣泛進入大眾消費和民生領域。基于北斗的導航服務得到華為、中興、百度、高德、阿里巴巴、京東等移動智能終端制造、位置服務、電子商務等廠商的采用，老人兒童關愛、共享單車、北斗物流等多種創(chuàng)新應用模式相繼涌現(xiàn)，改變著人們的生活，為大眾提供了更多便利。

（三）國際化發(fā)展

北斗基于其在系統(tǒng)發(fā)展、融合應用方面取得的成果，為國際衛(wèi)星導航用戶提供了多樣化選擇。同時，系統(tǒng)積極進入國際民航組織、國際海事組織和移動通信領域組織，遵循國際標準服務全球。具體進展包括：

北斗系統(tǒng)通過與其它衛(wèi)星導航系統(tǒng)實現(xiàn)兼容共用，提升了用戶體驗，目前已覆蓋亞太50余個國家和地區(qū)、30多億人口，相關產(chǎn)品輸出到70余個國家和地區(qū)，其中“一帶一路”沿線國家和地區(qū)已達30余個。

2017年10月，獲得北斗星基增強系統(tǒng)的3個偽隨機碼，北斗星基增強系統(tǒng)服務商標識號和系統(tǒng)標準時間標識號在國際民航組織會上獲得一致通過。這標志著北斗星基增強系統(tǒng)被國際民航組織正式認可為星基增強服務供應商，為后續(xù)北斗星基增強系統(tǒng)的建設，及其向民航領域提供標準導航服務奠定了基礎。

國際海事組織于2017年3月審議通過了可兼容GPS、北斗、GLONASS的多系統(tǒng)船載接收機標準，并將北斗系統(tǒng)寫入海事應用的定位導航授時導則。

在移動通信領域，第三代、第四代移動通信系統(tǒng)支持北斗定位業(yè)務的26項技術標準已獲得通過。

（四）后續(xù)計劃

回顧2017年，北斗系統(tǒng)取得了穩(wěn)健的發(fā)展，展望2018年，北斗系統(tǒng)將再啟密集部署的新征程。

在北斗二號系統(tǒng)建設方面，計劃于2018年計劃發(fā)射1顆備份衛(wèi)星，持續(xù)改善系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定性和服務精度，確保北斗區(qū)域服務性能穩(wěn)中有升。

在北斗三號系統(tǒng)建設方面，計劃于2018年年底前發(fā)射18顆MEO組網(wǎng)衛(wèi)星及1顆GEO衛(wèi)星，具備為“一帶一路”沿線國家提供初始運行服務的能力。對外視情發(fā)布B1C、B2a信號ICD（正式版）等文件，便于用戶應用。

在增強系統(tǒng)建設方面，計劃于2018年完成北斗地基增強系統(tǒng)第二階段建設，并推動北斗高精度服務成為公共服務。計劃于2018年發(fā)射首顆北斗星基增強系統(tǒng)GEO衛(wèi)星，開啟系統(tǒng)部署。

在應用與國際化發(fā)展方面，北斗將進一步發(fā)揮衛(wèi)星導航在工業(yè)化和信息化融合中的作用，促進信息化建設和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整升級；北斗系統(tǒng)將繼續(xù)加強多雙邊平臺的國際合作、交流與協(xié)調(diào)，提升北斗系統(tǒng)國際化水平。

讓我們期待未來，北斗系統(tǒng)攜手其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)供應商，共同為“一帶一路”沿線地區(qū)乃至全球用戶提供更好的服務。