耿涛：北斗卫星导航系统的发展与突破（3）

三、北斗卫星导航系统技术突破

（一）首创的GEO/MEO/IGSO混合星座

GEO卫星和IGSO卫星仅仅能够进行区域的覆盖，好处是便于测控和管理。我们国家由于地域和国情的限制，无法在全球方面去铺设监测站，所以卫星飞出我国境内，地面跟踪站是跟踪不到的。这个时候，北斗三号就通过星间链路来实现整个导航系统的测控。

（二）多频点的公开服务信号

我们申请了多个具有合法地位的公开服务的频点。2007年4月14日，我们发射了北斗二号第一颗卫星。

（三）自主研发的星间链路技术

前文说到，由于测控的局限，我们必须要有星间链路。星间链路到底是一种什么路？鲁迅说过：世上本无路，走的人多了，也就成了路。对于北斗三号来说，那就是：太空本无路，传的数据多了，也就成了路。所以说，星间链路是用于卫星之间通讯的一种链路，可以实现卫星之间的信息、数据的传输和两颗卫星之间测距的功能。前文说到，如果用户和卫星能够进行严格的时间同步，那么我们就可以用3颗卫星来确定用户的位置，同样也可以得到另外一颗卫星的位置。其中的测距，也就是“球”的半径、两颗卫星之间的半径距离，可以通过星间链路联系在一起，即：如果3颗卫星确定到了1颗卫星的准确位置，那么就可以知道整个星座里每一颗卫星的位置，从而进行导航卫星相对位置的固定，实现了整个卫星星座的相互联系和测控。由于全球布站的困难性，我们可以通过星间链路技术大大减少对地面布站的依赖。星间链路技术提高了卫星轨道精度，以及系统的运行能力和抗干扰能力。

（四）自主研发的高精度星载原子钟

我们一定要有自主研发的原子钟，因为我们必须要保持时间同步。在日常生活中，差一秒可能影响不是很大，但是在导航系统中差一秒就相当于30万公里的距离，因为伪码信息是存在信号接收和卫星发射的时间差的。所以说，原子钟在导航系统里是心脏。没有原子钟也就实现不了高精度的时间和频率，产生不了高精度的导航定位信号，也没有办法进行高精度和动态的服务。总而言之，原子钟所有的核心器件必须要由我们国家自主研发；同时，我们也达到了三百万年差一秒的高精度。

四、北斗卫星导航系统应用推广

据2016年《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》相关数据，我国卫星导航这一新兴产业总产值突破2000亿，自主终端用户超过5000万。但是在这之前，我们在很长一段时间内都是引进国外的终端，缺少自主研发的终端。习近平总书记就曾强调自主研发，要有中国自己的芯片，“中国人要把饭碗端在自己手里，而且要装自己的粮食”。所以，我们北斗也进行了自主研发终端的研制。

目前，我们已经实现了基础产品的自主研发，从芯片、终端到系统集成形成了完整的产业链。正是由于有自主研发的核心技术，我们才能够把北斗系统融入到我们国家的核心基础设施，保障国家安全并服务于全球。北斗卫星导航系统在各个领域，包括交通、测绘、通信、水利、金融、农业等，都得到了广泛的应用：我们手机上的地图App通过北斗系统来实现定位。华为、三星等公司的终端也都搭载了北斗系统。

在交通运输方面，我们可以通过北斗系统获取车、船的位置，并把位置信息发送给地面监控中心，实现对位置与轨迹的监控，在出现气象灾难时还可以通过短报文进行通知。据统计，大约有2万台邮政终端已经安装，服务里程达到200多万公里，重特大交通事故减少46%，死亡人数减少48%。

在农林渔业方面，北斗系统也得到了大量应用：北斗入网的船舶超过4万，农业产量提高5%。

在应急救援方面，“5·12”汶川大地震时，地面移动网络已经全部损坏，我们就是通过北斗系统的短报文功能发出的第一个急救电波，并把整个灾区的受灾情况传给了指挥部，然后再进行指挥救援调度。所以说，短报文通讯功能从北斗一号、北斗二号到北斗三号都被保留并发挥了非常重要的作用。

在保障网络精准运行方面，北斗系统的授时精度可以达到纳秒级，在电力传输、银行网站的时间同步、地面移动网络的授时上得到了广泛应用。

正是由于北斗系统的自主研发的能力和高性能，我们得到了ICG四大核心供应商的地位，也加入了国际民航、国际海事、国际移动网络、国际星基增强等国际组织并得到了他们的认可。同时，和我们的高铁一样，北斗系统也纳入到了整个国家的外交大局当中，和阿盟、俄罗斯、上海合作组织、巴基斯坦、欧盟都建立了基础合作意向，服务于“一带一路”以及东盟的一系列国家和地区。北斗高精度接收机在马来西亚土地确权项目中得到了使用与广泛的认可，以毫米级高层建筑物变形监测能力保证了科威特国家银行总部整个高层建筑的实现，还应用于乌干达国土测绘、马尔代夫海上打桩等项目。

五、北斗卫星导航系统未来发展

由于目前在深空、室内和水下都存在盲区，为了弥补这些缺陷并满足经济社会发展的需要，北斗卫星导航系统正在不断加强建设。因此，在未来我国PNT（北斗综合定位导航授时）体系的建设当中，我们要以北斗系统为核心，融合室内、水下、天文等多种导航定位手段，利用好低轨增强、天基增强和地基增强来强化北斗系统，通过量子导航和惯性导航强化卫星导航服务中断时的应急能力，建设好这一国家信息基础设施和网络信息体系的重要组成部分。

（根据宣讲家网报告整理编辑，

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