中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是中國規(guī)模最大的航天工程
新華日?qǐng)?bào)
2014/05/30 13:36
在江蘇省科協(xié)舉辦的高端學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)上,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師助理郭樹人,娓娓講述“北斗”工程“前世今生”。
  “北斗”是中國規(guī)模最大航天工程
  “與神舟載人航天、嫦娥探月相比,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工程顯得非常低調(diào),但其技術(shù)含量非常高——這是中國歷史上規(guī)模最大的航天工程。”已與北斗“并肩戰(zhàn)斗”20個(gè)年頭的郭樹人介紹說,北斗導(dǎo)航是中國正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)并稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
  目前,美國GPS在我國導(dǎo)航市場(chǎng)占據(jù)90%以上份額,電力傳輸、通信、金融等領(lǐng)域嚴(yán)重依賴GPS提供的精準(zhǔn)時(shí)間。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫家棟認(rèn)為:和平時(shí)期,可以用GPS;但應(yīng)對(duì)“不可控局勢(shì)”必須未雨綢繆,發(fā)展本國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
  參加北斗項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)的郭樹人說,國際上衛(wèi)星導(dǎo)航的定位是“重大空間基礎(chǔ)設(shè)施”,就像供水供電系統(tǒng)一樣。限于國家的財(cái)力、技術(shù)能力和實(shí)際需求,北斗建設(shè)分“三步走”:先建立試驗(yàn)系統(tǒng),再實(shí)施區(qū)域服務(wù),最后建立全球網(wǎng)絡(luò)。
  120字短報(bào)文成救命法寶
  “北斗”與普通人的生活關(guān)系密切,所提供服務(wù)主要分為兩種:開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。開放服務(wù)是向服務(wù)區(qū)內(nèi)所有用戶免費(fèi)提供,定位精度為10米,測(cè)速精度為0.2米/秒,授時(shí)精度為50納秒;授權(quán)服務(wù)則面對(duì)授權(quán)用戶,安全性和精度更高。
  “短報(bào)文是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的一大特色。”據(jù)郭樹人介紹,北斗衛(wèi)星試驗(yàn)系統(tǒng)的“有源定位”功能,被北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)繼承了下來,從而擁有了一項(xiàng)其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所不具備的短報(bào)文功能。
  通過GPS,用戶只能知道“自己在哪”;而通過北斗,用戶還能讓別人知道“自己在哪”,每條可發(fā)送120個(gè)字的短報(bào)文,很多時(shí)候成了“救命”的法寶,比如漁民遭遇海上風(fēng)暴,按個(gè)鍵就會(huì)發(fā)出求救信號(hào)。
  汶川地震時(shí),震區(qū)通信中斷。中國衛(wèi)星定位應(yīng)用管理中心為救援部隊(duì)配備了1000多臺(tái)北斗終端機(jī)。北斗的短報(bào)文功能,讓救援部隊(duì)和指揮部的聯(lián)系保持順暢。北斗正式運(yùn)行后,短報(bào)文通信的服務(wù)功能將覆蓋中國大陸及周邊地區(qū)。
  國產(chǎn)原子鐘精確到十億分之一秒
  衛(wèi)星定位是通過測(cè)定時(shí)間來測(cè)定距離。郭樹人說,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最核心的是時(shí)間,定位的精度取決于時(shí)間的精度。北斗系統(tǒng)的精確時(shí)間,來源于衛(wèi)星上搭載的原子鐘。長期以來,中國星載原子鐘的研制備受海內(nèi)外關(guān)注。
  曾經(jīng),我國準(zhǔn)備從歐洲進(jìn)口星載原子鐘,也同歐洲某公司簽訂了合同。但對(duì)方提出了一個(gè)合同履行的前提條件,必須先取得瑞士政府頒發(fā)的對(duì)華銷售許可證,至于能否取得乃至何時(shí)可以獲得許可證,對(duì)方不作任何承諾。
  中國人意識(shí)到,衛(wèi)星原子鐘必須自己建造。由北京大學(xué)、中科院、中國航天科技集團(tuán)等多個(gè)部門空間物理、空間無線電等領(lǐng)域?qū)<医M成的課題組,經(jīng)過兩年研究試驗(yàn),終于造出自己的原子鐘,精確到十億分之一秒。
  北斗“指路”服務(wù)百姓生活
  北斗“導(dǎo)航網(wǎng)”越織越細(xì)密。目前,天上已有16顆“北斗”衛(wèi)星,到2020年,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將擁有35顆衛(wèi)星,形成覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),屆時(shí)北斗產(chǎn)業(yè)化年產(chǎn)值可達(dá)四五千億元。
  眼下,北斗導(dǎo)航逐漸顯山露水。郭樹人介紹說,譬如在行業(yè)應(yīng)用方面,交通領(lǐng)域“兩客一危”近30萬輛運(yùn)輸車輛批量應(yīng)用;氣象探空和水汽電離層監(jiān)測(cè)方面開展了全面試驗(yàn)驗(yàn)證;民政、公安、海上搜救等領(lǐng)域已啟動(dòng)示范應(yīng)用;國土資源、旅游、電力等行業(yè)示范項(xiàng)目也在積極論證。
  在區(qū)域示范應(yīng)用方面,廣東、上海打造的基于北斗的公共運(yùn)營服務(wù)平臺(tái),開展城市應(yīng)急管理、智能交通、高精度定位、人身安全保障服務(wù)、公務(wù)用車監(jiān)管等應(yīng)用示范;北京、江蘇、新疆、湖北、云南、四川等地區(qū)也在積極組織示范項(xiàng)目論證。
  除了在車輛監(jiān)管、測(cè)繪、救災(zāi)等平臺(tái)上使用,近4000萬部具備北斗定位功能的智能手機(jī)已投放市場(chǎng);國內(nèi)20余個(gè)品牌200余款車型的相關(guān)車載導(dǎo)航儀也已亮相,前裝、后裝市場(chǎng)已完成20余萬臺(tái)的安裝和銷售。隨著北斗系統(tǒng)應(yīng)用廣度和深度的逐年提升,國內(nèi)自主研發(fā)的北斗芯片將向小型化、低功耗、低成本發(fā)展,北斗全面走向大眾應(yīng)用、服務(wù)百姓生活已不遙遠(yuǎn)。