“北斗”组网成功具有重要意义

“北斗”组网成功具有重要意义

2020年6月23日,我国北斗系统第55颗导航卫星顺利升空,使北斗三号全球卫星导航系统星座在太空落成。它是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。

在当今的信息社会里,由于80%以上的信息都与定位和时间有关,所以卫星导航与互联网、移动通信被誉为21世纪信息技术领域的三大技术之一,可以军用、民用和商用以及混用,其应用只受人的想像力的限制,改变了人类的工作、生活甚至思维方式。为此,美国、俄罗斯很早就开始发展各自的卫星导航技术。此后,我国、欧盟、日本和印度也积极研发各自的卫星导航系统。

既然美国的GPS可以为全球提供免费的卫星导航信号,为什么其他国家还要发展自己的卫星导航系统呢?因为卫星导航具有广泛的社会、经济、科技和国防等意义,在保障国家经济安全和独立,促进经济发展等方面能发挥重要的作用。

卫星导航系统已成为重要的使能系统,它可赋予相关系统新的能力和更高的效率。可以说,卫星导航系统的应用正在或已经渗透到了国民经济的几乎全部领域,在促进全球经济发展与保障经济安全中发挥着越来越重要的作用。为此,世界大国都努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统,以免受制于人。

单从经济上讲,卫星导航是一个“会下金蛋的鸡”。例如,美国GPS总投入是300多亿美元,而GPS产业在美国的直接经济效益每年已达600多亿美元,其产业的上下游为美国创造了330万个就业岗位。

另外,从保障国家安全和卫星系统可靠性等方面来说,多个国家建造各自的导航卫星系统也是十分必要的,不能把所有鸡蛋放在一个篮子里。保证本国经济快速、稳定、安全的发展,就必须保证国家重要基础设施的安全。

如果一个国家在导航、定位与授时上完全依赖于美国GPS,在某种程度上,其经济发展与安全就是建筑在美国GPS系统提供良好服务的基础上。这对于保障国家的经济安全,促进国家的经济发展而言是十分危险、而且无法接受的。美国最新的导航卫星GPS-3已可以依据需要,迅速关闭特定地理位置的导航信号发送。所以,别国更不能依赖它。

因此,建立、发展完全自主的导航卫星系统,以国家的意志、政策为保障,推动包括民用在内的完全由我国自主建设运行的导航卫星系统的应用,是我国国防安全与军事现代化的需要,是保证国家独立和领土完整的需要,也是保证我国经济安全、促进我国经济发展的迫切需要。

我国早已成为全球最大的通信市场。然而,通信业务所涉及的安全、认证和计费等都是以一个共同的标志“时间”为基础的,即需要精确的“时间”和“时间同步”,移动通信基站也需要精密的时钟。所以,卫星导航系统提供的精确授时服务是保证通信安全的重要基础。从安全性和可靠性角度考虑,在国家关键经济部门,使用我国自主的“北斗”的授时比GPS的授时要好得多、安全得多。

另外,我国“北斗”全球卫星导航系统还有其他国家卫星导航系统没有的一些特殊功能。例如,北斗三号采用独特的三种轨道卫星组成混合星座,且高轨卫星更多,这样既能用地球中圆轨道卫星实现全球覆盖、全球服务,又可用高轨道卫星抗遮挡能力强的优点,尤其在低纬度地区性能特点更为明显,为亚太大部分地区用户提供更高性能的定位导航授时服务,首次实现导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体。

美国GPS使用的是双频信号,它可以减弱电离层延迟的影响。而北斗三号全球卫星导航系统是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统,这是“北斗”的后发优势。使用三频信号可以构建更复杂模型消除电离层延迟的高阶误差,并且能提高载波相位模糊度的解算效率,理论上还可以提高载波收敛速度。所以,通过多频信号组合使用等方式,有效地提高了服务精度。

北斗三号是世界上首个集定位、授时和报文通信为一体的全球卫星导航系统,免费发送短报文是其独有的一种重要功能,很多时候是“救命”的法宝。把导航与通信紧密结合起来,很适用于交通运输、调度指挥、搜索营救、地理信息实时查询等需要把导航与移动数据通信相结合的用户。由于北斗三号全球导航卫星系统创新融合了导航与通信能力,所以具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能,以及星基增强、国际搜救等多种服务能力。

“北斗”卫星导航系统现已成为工程建设的利器、精细农业的核心、海洋渔业的帮手、金融电力的保障、防灾救灾的大腕、物联网业的主力,等等。卫星导航系统与消费类电子产品的融合是目前导航系统在社会中最广泛应用的一种方式,如在MP3、MP4、笔记本电脑、手机和数码相机等电子产品中集成导航功能,提供一种基于位置的服务。其用途还远不只这些,由于智能产业与时空信息密切相关,能提供位置和时间信息的卫星导航技术必将被用于智能网络、智能传感、智能交通、智能通信、智能物流、智能社区、智能电网等所有智能产业中,并形成各种前所未有的新型商业模式。

我国卫星导航需求旺盛、市场巨大、竞争激烈。因为我国拥有国际上几乎最大的手机市场、互联网市场和汽车市场,所有这些市场都需要导航系统的支持。我国卫星导航产业的主要优势是有强大无比的应用和服务市场,特别是大众化市场,主要依托两大产业:一是汽车制造业,车辆导航应用及其服务;二是移动通信和网络产业,手机导航定位及相关服务。

其实,卫星导航设备的真正价值并不是设备的销售,而是它所带来的生产力的提升,它可赋予相关系统新的能力和高效率。在当今社会,卫星导航已成为经济发展的强大发动机。拥有独立的卫星导航系统,不仅事关国家的独立自主,也事关国家的影响力和统治力;它可以分享巨大的卫星导航市场,并在产业价值链的任何环节上都具备全球竞争力,提高各行各业的效率,增加高技术高智能人员的就业岗位;它能为居民大众提供更好的新的服务,改进运输系统的安全性,有利于降低环境污染;在技术上使相关产业在国际上居于技术领先地位,并实现一系列技术的综合探索和发展。

为此,“北斗”卫星导航应用已被列为优先发展行业,即要创建好我国卫星导航应用产业的技术支撑、条件保障和产业推进这三大体系,开拓好大众化、专业类和安全性这三大市场。“北斗”的卫星导航和监控功能正逐步成为移动通信终端和汽车电子信息系统的标准配置,其后与卫星导航相关的服务业,尤其是基于位置服务的产业会急剧增长。

随着应用的发展,“北斗”系统必将面对更多、更新、更高的需求。未来,我国将建设更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合时空体系,克服基于卫星无线电导航信号的信息系统存在的运行风险。2035年前,我国将建成以“北斗”系统为核心,建成天地一体(包括太空、地面、水下、室内)、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合定位、导航和授时体系,显著提升国家时空信息服务能力,满足国家安全和国民经济需求,以更强的功能、更优的性能服务全球,造福人类。

(作者系中国空间技术研究院研究员)

(转载请注明来源:宣讲家网站,违者必究。)

宣讲家网评论,受到各界的广泛关注,欢迎有识之士投稿或提出宝贵意见!

稿件一经采用,必付稿酬。谢谢!

宣讲家网评论征稿邮箱:xuanjiangjia001@163.com,QQ交群:1080384700。

责任编辑:刘媛校对:于川最后修改:
0