楊長風(fēng)總設(shè)計(jì)師給出北斗2017答卷

近日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)特別撰文，對北斗系統(tǒng)建設(shè)、應(yīng)用、國際化發(fā)展和未來規(guī)劃進(jìn)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(dǎo)航系統(tǒng)（簡稱“北斗系統(tǒng)”）作為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)供應(yīng)商之一，按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)建設(shè)。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(gòu)成的星座，向全球用戶提供開放、免費(fèi)、高質(zhì)量的定位、導(dǎo)航、授時、短報(bào)文、搜救等服務(wù)。

北斗系統(tǒng)旨在建設(shè)成為技術(shù)體制創(chuàng)新領(lǐng)先、用戶體驗(yàn)優(yōu)異、國際化發(fā)展的世界一流全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供時空基準(zhǔn)，帶動現(xiàn)代高科技信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在這一目標(biāo)的指引下，北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了國際衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域和中國航天領(lǐng)域多個首創(chuàng)，走出了一條符合中國國情、獨(dú)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(xué)技術(shù)進(jìn)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?；仡欉@一年，北斗系統(tǒng)在建設(shè)、融合應(yīng)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(shè)

在系統(tǒng)建設(shè)方面，扎實(shí)做好北斗二號區(qū)域系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和北斗全球系統(tǒng)組網(wǎng)建設(shè)工作，在地基增強(qiáng)系統(tǒng)和天基增強(qiáng)系統(tǒng)部署方面取得階段進(jìn)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(wù)性能，進(jìn)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(jié)果，北斗二號系統(tǒng)在服務(wù)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(wù)信號接口控制文件（2.1版）也結(jié)合星座變化對外發(fā)布，以滿足用戶應(yīng)用需要。

2.北斗三號系統(tǒng)建設(shè)加速推進(jìn)

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(shù)，空間信號精度將優(yōu)于0.5米，定位精度將提升1-2倍，達(dá)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(bào)文功能的前提下，將進(jìn)一步提高基本PNT服務(wù)能力，并按照國際標(biāo)準(zhǔn)，提供星基增強(qiáng)服務(wù)（SBAS）及搜索救援服務(wù)（SAR）。北斗三號衛(wèi)星入軌后，經(jīng)測試驗(yàn)證，可對外提供服務(wù)，并加快系統(tǒng)覆蓋全球的進(jìn)程。

3.地基增強(qiáng)系統(tǒng)完成階段部署

北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)已完成第一階段建設(shè)任務(wù)，包括150個框架網(wǎng)基準(zhǔn)站、1200個加強(qiáng)密度網(wǎng)基準(zhǔn)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(shè)。該系統(tǒng)具備了為用戶提供基本服務(wù)的能力，發(fā)布了服務(wù)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(wù)云平臺，可為用戶提供米級和分米級實(shí)時導(dǎo)航服務(wù)，厘米級、毫米級精密定位服務(wù)。

4.星基增強(qiáng)系統(tǒng)完成驗(yàn)證

北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)按照國際民航標(biāo)準(zhǔn)開展建設(shè)，已完成系統(tǒng)演示驗(yàn)證工作，固化了系統(tǒng)在下一代雙頻多星座（DFMC）星基增強(qiáng)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)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(dǎo)航系統(tǒng)供應(yīng)商進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測評估，提供軌道、鐘差等高精度產(chǎn)品和關(guān)于星座狀態(tài)、空間信號、導(dǎo)航信息、服務(wù)性能的監(jiān)測評估服務(wù)。在亞太空間合作組織合作項(xiàng)目、IGMA-IGS聯(lián)合試驗(yàn)項(xiàng)目、中俄監(jiān)測評估合作中務(wù)實(shí)推進(jìn)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(yùn)行、北斗三號全球系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。

（二）融合應(yīng)用

北斗在積極推進(jìn)系統(tǒng)部署的同時，著力建設(shè)從基礎(chǔ)產(chǎn)品到運(yùn)營服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，帶動“北斗+”融合應(yīng)用模式創(chuàng)新，促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航和位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的高速增長。

在基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域，目前北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已實(shí)現(xiàn)自主可控，技術(shù)已達(dá)到或接近國際先進(jìn)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(yīng)用正式進(jìn)入米級定位時代。截至2017年10月，北斗導(dǎo)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(dǎo)航相關(guān)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(dǎo)航產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過2100億元，其中北斗貢獻(xiàn)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(yīng)用方面，北斗系統(tǒng)持續(xù)提高融合應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平，不斷深化衛(wèi)星導(dǎo)航高精度服務(wù)與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)的技術(shù)融合，衛(wèi)星導(dǎo)航與高端制造業(yè)、先進(jìn)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(yīng)用于交通物流、應(yīng)急救援、海洋漁業(yè)等領(lǐng)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(yīng)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(lǐng)域的應(yīng)用，1萬余人的生命得以獲救。

北斗增強(qiáng)服務(wù)應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)，國土測繪，大型公共設(shè)施的形變和位移監(jiān)測，地震和地質(zhì)災(zāi)害測報(bào)，為公共安全提供了重要監(jiān)測手段。如使精細(xì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提高5%，農(nóng)機(jī)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(wù)廣泛進(jìn)入大眾消費(fèi)和民生領(lǐng)域。基于北斗的導(dǎo)航服務(wù)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(wù)、電子商務(wù)等廠商的采用，老人兒童關(guān)愛、共享單車、北斗物流等多種創(chuàng)新應(yīng)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(yīng)用方面取得的成果，為國際衛(wèi)星導(dǎo)航用戶提供了多樣化選擇。同時，系統(tǒng)積極進(jìn)入國際民航組織、國際海事組織和移動通信領(lǐng)域組織，遵循國際標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)全球。具體進(jìn)展包括：

北斗系統(tǒng)通過與其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兼容共用，提升了用戶體驗(yàn)，目前已覆蓋亞太50余個國家和地區(qū)、30多億人口，相關(guān)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(dá)30余個。

2017年10月，獲得北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)的3個偽隨機(jī)碼，北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)服務(wù)商標(biāo)識號和系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時間標(biāo)識號在國際民航組織會上獲得一致通過。這標(biāo)志著北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)被國際民航組織正式認(rèn)可為星基增強(qiáng)服務(wù)供應(yīng)商，為后續(xù)北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)的建設(shè)，及其向民航領(lǐng)域提供標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航服務(wù)奠定了基礎(chǔ)。

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(jī)標(biāo)準(zhǔn)，并將北斗系統(tǒng)寫入海事應(yīng)用的定位導(dǎo)航授時導(dǎo)則。

在移動通信領(lǐng)域，第三代、第四代移動通信系統(tǒng)支持北斗定位業(yè)務(wù)的26項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已獲得通過。

（四）后續(xù)計(jì)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(shè)方面，計(jì)劃于2018年計(jì)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(wù)精度，確保北斗區(qū)域服務(wù)性能穩(wěn)中有升。

在北斗三號系統(tǒng)建設(shè)方面，計(jì)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(yùn)行服務(wù)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(yīng)用。

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

在應(yīng)用與國際化發(fā)展方面，北斗將進(jìn)一步發(fā)揮衛(wèi)星導(dǎo)航在工業(yè)化和信息化融合中的作用，促進(jìn)信息化建設(shè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級；北斗系統(tǒng)將繼續(xù)加強(qiáng)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(dǎo)航系統(tǒng)供應(yīng)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(wù)。