北斗导航:距完成全球组网仅一星之遥

科技日报记者 崔 爽

此时此刻,第55颗北斗导航卫星正在西昌卫星发射中心蓄势待发。作为北斗三号最后一颗组网卫星,它于4月4日运抵西昌,在这里开展测试、总装等工作,并计划于5月发射升空。届时,北斗导航系统全球星座部署将全面完成。

北斗系统建设先后经历了北斗一号、二号、三号系统3个阶段,目前北斗一号4颗试验卫星已全部退役,从北斗二号首颗星起算,中国已发射54颗北斗导航卫星,距离北斗三号系统建成,仅一星之遥。

完成全球核心星座部署

去年底召开的北斗三号系统提供全球服务一周年发布会上,中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其介绍,北斗系统提供全球服务一年来,在系统建设、应用推广、国际化发展等方面取得了诸多成果,北斗系统全球覆盖和服务能力进一步完善,向建成世界一流卫星导航系统目标迈出了坚实一步。

2019年,北斗系统实施7箭10星高密度发射。2019年12月16日,完成了由24颗中圆地球轨道卫星组成的核心星座的部署。北斗三号所有中圆地球轨道卫星完成组网,标志着北斗三号系统核心星座部署完成。“我们建设的北斗三号系统,完全是自主创新、自主设计、自主建造、自主可控,是响当当的中国创造产品。”冉承其表示。

通过提升系统智能运维能力,北斗三号系统连续稳定运行,同时服务精度、可用性、连续性等各项性能指标均达到预期要求;水平和高程定位精度实测均优于5米。

北斗系统初步形成星基增强、精密定位、短报文通信、国际搜救服务能力,已提供地基增强完全服务能力,构成了集多种服务能力于一体的北斗特色应用服务体系,将为用户提供精度更高、性能更优、功能更强的多元化服务。

以国际搜救服务为例,北斗三号工程卫星总师林宝军表示,这是一项免费的公益性服务,主要用于水上、陆地以及空中遇险目标的定位和救援。以前此类搜救系统只能提供从求救者到卫星的单向报警信息,至于求救信息是否发出去了,救援力量是否收到,求救者是无法知道的,只能盲目等待。而北斗系统的特色在于具有返向链路的确认功能,可以把回执信息以及地面救援力量的准备情况等发送给求救者,求救者心里踏实,被救的信心也会大增。

也正是这些特色服务,让北斗系统区别于其他卫星导航系统——北斗不只导航。

自主研发打通北斗产业链

北斗提供全球服务以来,国家各行各业应用北斗的信心倍增,全面布局北斗产业,“北斗+”“+北斗”的产业生态体系进一步丰富完善,北斗规模化、产业化和国际化应用再上新台阶。

新信号催生新产品。2019年底发布的支持北斗三号新信号的22纳米工艺射频基带一体化导航定位芯片,体积更小、功耗更低、精度更高,已实现规模化应用。芯片小到几乎看不见,但是看不见的小小芯片就能提供非常优质的服务。同时,新一代北斗高精度天线、板卡、宽带射频芯片等系列产品完成研发,性能指标持续提升,已具备大规模应用推广条件。此外,国外主流厂商也纷纷推出北斗三号新信号的基础产品。

融合应用拓展新领域。北斗系统在工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域前景广阔,自动驾驶、自动泊车、自动物流等创新应用层出不穷。尤为值得注意的是,5G的商用和北斗的联手被寄予厚望。随着5G商用时代的到来,北斗正在与新一代通信、区块链、人工智能等新技术加速融合,北斗应用新模式、新业态不断涌现。

传统应用增添新活力。北斗系统与交通运输、农林牧渔、电力能源等传统应用领域业务融合不断深化,规模进一步扩大,成效进一步显现。如交通运输部建设运行的营运车辆动态监管系统,入网车辆已超过650万辆,正在向铁路运输、内河航运、远洋航海、航空运输以及交通基础设施建设管理方面纵深推进。

保障环境支撑新发展。积极推进国家卫星导航法治建设,已基本完成《中华人民共和国卫星导航条例》意见征集。

此外,近年来,我国卫星导航专利申请呈快速增长态势,截至今年底,累计申请7万件,位居全球第一;北斗国家标准和专项标准陆续发布,应用产业保障环境逐步完善。

后北斗时代更值得期待

迈入全球服务新时代,北斗系统也正在为建设人类命运共同体、时空服务共同体贡献力量。

一是双边合作走深走实。中俄卫星导航政府间合作协定,为中俄互建监测站等合作提供组织与法律保障;中美深化信号互操作协调;中欧开展频率协调。多方持续推动系统兼容共用,让全球用户更好地享用多系统带来的好处。

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