三年后全球都能接收北斗的“问候”     DATE: 2017-05-27 13:04

由中国自行研制的北斗卫星导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。目前,它已获得联合国卫星导航委员会的认证,并取得了面向海事应用的国际合法地位。


北斗导航最新进展
 
早在2012年底,北斗系统就已向我国及亚太地区提供导航、定位、授时和短报文通信服务,正式运行服务4年来,其系统性能达到同期国际先进水平。在神舟飞船和南极科考行动中,北斗系统都曾大展身手,立下了赫赫战功。

北斗守卫国门

美国军事评论员曾直言:“谁能掌握卫星导航优势,谁就掌握了战争主动权。”1991年海湾战争中,尚处于试运行阶段的GPS就一鸣惊人,让世界看到了精准制导的威力。随后,在伊拉克、阿富汗等战场上,GPS支持的作战平台和制导武器再度大发神威。

国内有军事专家表示,一个没有自己独立导航系统的国家,平时只能使用比军用GPS信号精度低的民用信号,一旦与其他国家发生冲突,本国GPS信号极有可能被掐断,大量平台与武器都会陷入“两眼一抹黑”的境地。

基于此,早在上世纪70年代,前苏联就开始发展格洛纳斯系统,几乎与GPS同时起步,如今这二者都已经成为世界上最成熟、应用最广的卫星导航系统。我国也在90年代初启动了卫星导航项目的跟踪研究,2000年开始发射北斗导航卫星,随即成为继美国、俄罗斯之后,全球第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

深圳北斗应用技术研究院常务副院长张瑞博士介绍说:“经过20余年的艰辛探索,北斗系统正在经历一个从无到有、从弱到强的过程,未来中国‘天眼’将大有可为”。

如今,北斗二号建设工程已经圆满完成,23颗卫星的星座构型正在太空中工作,并不间断地为2000余万用户提供各类服务。

2020年服务全球

北斗的设计采取“三步走”战略:第一步,建立北斗卫星双星定位试验系统,形成区域有源定位与导航服务能力;第二步,完成三种轨道十余颗卫星的发射,建成区域导航系统,正式运作1.0版本;第三步,要建成35颗卫星全球组网(美国GPS系统为24颗),形成覆盖全球的服务能力。

按照规划,在2020年前后,北斗二代导航系统将顺利建成。届时,世界任何角落都能接收到来自中国北斗的“问候”。此前2012年的“北斗二号”工程,已初步完成覆盖亚太地区的“第二步”。

眼下,北斗系统建设正在全力迈出“第三步”,今年夏天将会迎来新一轮卫星密集发射期。同时,北斗系统正积极走出国门,向东南亚等地区推进,尝试区域国际化路线,2018年前后,将为“一带一路”沿线国家提供基本服务。

对于快速成长的北斗系统,张瑞表示,它也有“成长的烦恼”。“美国的GPS系统目前雄踞全球绝大部分的市场份额,地位一时还难以撼动,俄罗斯格洛纳斯系统在2009年就已覆盖全球,欧盟的伽利略系统也计划在2018年提供初步工作服务。”也就是说,北斗走向国际化的过程中,不仅面临来自行业老大GPS的压力,同时还要对标同量级的其他竞争对手,路途并非一帆风顺。

精度更高还能发短信息

到2020年,北斗系统将完成35颗卫星全球组网,这比美国GPS系统还要多出11颗。就单机导航精度而言,北斗系统与GPS性能相当,都能达到10米级。

“借助地基增强等辅助系统,北斗甚至能提供亚米级、厘米级和后处理毫米级的高精度位置服务,满足军事、航天和民用等各领域的需求。”张瑞称,“在低纬度地区,北斗系统有着比GPS更精准的定位表现。”

在设计之初,北斗系统的兼容性就被着重考虑,它能够与GPS和格洛纳斯等其他导航系统兼容操作。“同一时间内,一台终端可接收更多导航卫星的信息,便于用户选择一个或多个系统来辅助提高导航精度。”张瑞向记者解释道。

在定位方式上,GPS采用的是无源定位,即用户不需发射信号,就可以免费接收卫星的信号,实现对自己的精准定位。而北斗系统同时提供有源定位和无源定位两种服务,有源定位在调度和指挥系统上应用广泛,能实现对地面位置的快速确定,使得相关应用产业的指挥调度变得更加便捷。

同时,北斗系统具有双向报文通信功能,利用系统终端,用户可以一次传送120个汉字的短报文信息。张瑞举例说:“当人们在海洋、沙漠这些不具备网络通信条件的地方,通过终端设备,可以实现准确定位并向外界发布文字信息。”

目前在中国东海、南海的渔民们均已安装北斗接收装置,一旦遭遇危险,渔民可第一时间与救援中心联系。“而这项功能,是GPS和格洛纳斯系统所不具备。”

助力打造智慧城市

张瑞预计,未来三到五年,中国北斗产业极有可能迎来“大爆发”。深圳目前在卫星导航领域已取得了长足的发展。2016年,全市卫星导航与位置服务产业规模达175亿元,产业规模和企业数量均居全国首位,民用车载卫星导航系统占全国市场份额超过40%。

北斗系统不仅广泛应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,目前的大数据、物联网、可穿戴设备等产业,都与其息息相关。

以可穿戴设备为例,国内现已有多种基于北斗卫星定位系统与物联网、无线通信技术相关的产品。终端设备佩戴在老人和小孩儿身上后,它将与智能服务平台联通,设备能够为使用者提供各项身体指标的检测数据,家人可以随时获取佩戴者的位置、活动范围、身体状况等信息。

对热爱探险、登山或者野外旅行的用户而言,北斗系统是不可或缺的助手。当人们在野外遭遇突发事故,即使在网络通信条件不佳的情况下,北斗定位服务也能保障被困者及时获得救援。

此外,北斗系统能让城市变得更加智能化。“交通工具加装北斗车载终端后,大数据平台就能够对交通数据进行实时监测,通过对大数据的分析,提炼出更加准确、高效的应用方案,最大程度提升交通系统的运行效率与管理水平。”张瑞指着身后北斗研究院的后台监测显示器说。