杨长风系中国工程院院士作者:杨长风 卢鋆(,统工程总设想师斗极卫星导航系;验证系统副总设想师卢鋆系斗极地面试验,术研究所高级工程师北京跟踪与通信技)
效无力运管高。颗卫星、数十个地面站斗极全球系统由30,、地面与地面间数百条链路形成以及卫星与卫星、卫星与地面,、办事机能要求最高的巨型复杂航天系统是我国迄今为止规模最大、笼盖范畴最广,网营业化运转的全球卫星导航系统也是国际上第一个实现星地一体组。行要求高、运转办理模式新等特点针对斗极系统复杂复杂、一体运,斗极系统运转办理系统立异建立中国特色的。层面办理,举国体系体例劣势充实阐扬新型,织机构和工作机制成立集中同一的组,机制和多方联保机制建立高效运转的办理;层面手艺,通与智能运维工程鼎力实施数据融,能化标的目的成长鞭策运管向智,大幅提拔运管程度。
记指出习总书,路”国度和地域开通办事斗极系统将面向“一带一,务范畴笼盖全球2020年服,、愈加融合、愈加智能的分析时空系统2035年前还将扶植完美愈加泛在。
7月31日2020年,号全球卫星导航系统正式开通习总书记向世界颁布发表斗极三,”成长计谋完美完成标记着斗极“三步走,球办事新时代斗极迈进全。
会财产成长赋能经济社。入民生范畴斗极普遍进,+斗极”的新业态、新模式正在催生“斗极+”和“,的出产糊口体例深刻改变人们。的斗极公共范畴使用获得全面冲破以智妙手机和智能穿戴设备为代表,国表里支流芯片厂商与斗极告竣合作包罗智妙手机械件供应商在内的多家。21年20,手机出货中在国内智能,达3.24亿部支撑斗极系统的,的94.5%占总出货量。慧教育等涉及公共糊口的数字化使用场景在聪慧家居、聪慧社区、聪慧文旅、智,、云计较、大数据、人工智能等新手艺融合斗极精准同一的时空办事正加速与物联网,提质增效成长推进经济社会。
扶植运转的全球卫星导航系统斗极卫星导航系统是我国独立,员会明白的全球系统焦点供应商之一是结合国全球卫星导航系统国际委。导航系统的建成开通斗极三号全球卫星,向航天强国的主要里程碑是我国攀爬科技高峰、迈。开通办事两年以来斗极卫星导航系统,行不变持续运,中有升机能稳,速成长财产快,万公共办事亿,性时空消息根本设备成为国度严重计谋。汗青阶段进入新的,用户不竭增加的泛在时空消息需求面临世界卫星导航新一轮竞技和,新成长理念应深切贯彻,一代斗极系统加速扶植下,开国家分析时空系统并以斗极为焦点构,成长制高点抢占将来,新成长款式出力建立,高质量成长勤奋实现。
足泛在可托需求融合多种手段满。械安装导航、无线电/惯性导航、卫星导航四个阶段人类获取时空消息的手段履历了天然地物导航、机。前目,间内用户普适的低成本PNT需求卫星导航满足了全球地表及近地空,易被遮挡和干扰等固有特征但因为无线电信号具有信号,具有必然局限卫星导航使用。如例,下易受干扰和阻断在复杂电磁情况,碍能力受限信号穿透障,、高楼、室内等区域在地道、峡谷、密林,一般利用有时无法,达深海、深空并且难以抵。空天全域和愈加泛在平安的使用需求面临人类勾当空间逐渐扩展到陆海,航、水下导航、深空导航等多种导航手艺要分析成长卫星导航、惯性导航、室内导,、人工智能等新手艺融合5G、大数据,无缝跟尾的时空消息办事能力构成陆海空天一体、室阁房外。
20年20,成长进入新纪元世界卫星导航,印等区域系统均已供给办事全球四大卫星导航系统和日,后构成新的合作劣势并对准2035年前。将来瞻望,而上、承先启后斗极系统要应势,拓立异不竭开,争新劣势制造竞。
态健康成长推进财产生。略性新兴财产作为我国战,颠末十余年成长卫星导航财产,卡、终端和办事全链条的完整财产链已构成涵盖芯片、模块、天线、板,纳米提拔到14纳米芯片工艺从130,毫米缩小到5平方毫米尺寸从150多平方。年来近,块销量跨越亿级规模斗极兼容型芯片模,”规划和2035年近景方针纲要斗极财产化成长写入国度“十四五,续出台相关规划和政策各处所、各行业也陆。前目,证、斗极导航专利优先审查等机制我国已成立斗极根本产物检测认,航尺度化手艺委员会成立全国斗极卫星导,主优良供给不竭扩大卫星导航根本产物自,申请量连结全球第一卫星导航专利累计,准先后制定发布百余项主要标,持续健康成长斗极财产生态。
斗极系统立异升级。的主要机缘期面临立异超越,新系统架构斗极要创,夹杂星座根本上在现有中高轨,天成长机缘紧抓贸易航,轨夹杂星座建立高中低,高精度办事能力实现全球分米级;焦点攻关要加强,统精度和平安性提拔相关键影响的焦点手艺和产物研发加速激光星间链路、数字化载荷、新型原子钟等对系;运维模式要立异,、地面系同一体化、运维能力智能化成长鞭策监测资本天基化、时空基准天基化;特色功能要强化,的短报文通信能力和全球随遇接入能力实现更大容量、更高速度、更低功耗,办事功能、强化平安可托全面提拔系统机能、拓展。
年半时间高密度发射18箭30星斗极三号全球卫星导航系统仅用两,“零毛病”且组网发射,航成长史上的奇观缔造了世界卫星导。
续不变运转连。时空消息办事的根本设备卫星导航系统作为供给,行是主要要求持续不变运,接影响用户利用办事中缀将直。成开通不是起点斗极系统的建,的起点而是新。和高靠得住持续办事高不变运转能力,球办事时代的新标尺是斗极系统进入全。星导航系统运转来看从世界上其他全球卫,或办事误差等问题均呈现过办事中缀。如例,19年20,升级形成细密时间设备毛病欧洲伽利略系统因地面段,断117小时办事持续中,航范畴高度关心激发国际卫星导。月27日向亚太开通办事以来斗极系统自2012年12,“零中缀”至今办事;日向全球开通办事以来2020年7月31,持续不变系统运转,稳中有升系统机能。
上好用“天,用好地上。斗系统扶植的起点”实现使用办事是北,落脚点也是。年来近,连结年均20%摆布的稳健增加我国卫星导航与位置办事财产,值达4690亿元2021年总产,业化、国际化成长的环节阶段斗极规模使用进入市场化、产。
新一轮国际竞技卫星导航进入。前当,卫星数量有近140颗全球在轨运转办事的,入多系统办事新阶段世界卫星导航全面进。能力和全球合作力为进一步提拔系统,更高精度、更多功能、愈加平安世界各次要卫星导航国度对准,署新一代系统均在规划和部。2颗GPSIII系列卫星摆设美国打算2034年前完成3,成第二代伽利略系统扶植欧洲打算2035年前完,新一代卫星为主体的导航星座俄罗斯打算2030年建成以,新竞技态势日益凸显新一轮世界卫星导航。
前当,国度分析定位导航授时(PNT)系统我国正在积极鞭策以斗极为焦点建立,物智能时代的时空消息办事需求满足万物感知、万物互联和万,革命和财产变化支持新一轮科技。
建分析时空系统以斗极为焦点构。在必然的利用局限卫星导航虽然存,导航授时手段中但在各类定位,高精度、便利性、低成本等奇特劣势以其全球笼盖、全天候、全天时、,用最普遍的PNT手段既是目前人类社会使,供给同一时空基准的主要根本也是为其他各类PNT手段。星导航比拟卫,都不克不及兼具上述劣势任何其他PNT手段,星导航贫乏卫,系统碎片化成长将导致PNT。前当,心的国度分析PNT系统扶植我国正在鞭策以斗极系统为核,5年前203,全可托、高效便利的国度分析时空系统我国将建成基准同一、笼盖无缝、安,、赋能、生能、强能通过系统融合聚能,化成长供给焦点支持为将来智能化、无人。的将来在不远,到室外从室内,到深空从深海,靠得住的导航定位授时办事用户均可享受全笼盖、高,好地办事全球、造福人类斗极卫星导航系统将更。
类命运配合体鞭策建立人。的斗极中国,界的斗极也是世。共办事根本设备扶植作出的严重贡献斗极全球系统的建成是我国为全球公,运配合体具有深远意义也对鞭策建立人类命。动国际化成长斗极积极推,国际合作务实开展,兼容共用、配合成长与其他卫星导航系统,球用户办事联袂为全。心供应商的义务担任积极履行全球系统核,下多边协调交换勾当普遍参与结合国框架,通信、搜救等国际组织尺度成功插手国际民航、海事、,要行业使用办事国际主。分歧业业使用需求按照分歧国度、,斗使用处理方案供给定制化的北,全球对折以上的国度和地域国产斗极使用产物输出到,阿盟等用户连续插手斗极“伴侣圈”东盟、南亚、东欧、西亚、非洲、,惠及全球斗极使用,聪慧和中国力量为世界贡献中国。
济命脉平安保障国民经。国民经济多个范畴斗极深度融入我国,的时空基准消息办事通过供给精准、靠得住,效益和社会效益实现显著的经济。运输范畴在交通,的车联网平台建成全球最大,21岁尾截至20,万多辆邮政快递干线车辆已使用斗极系统国内跨越780万辆道路营运车辆、4,办理效率和运输平安程度大幅提拔我国分析交通。信范畴在通,过4000座斗极地基加强基准站与中国挪动合作在全国范畴扶植超,G+斗极高精度办事系统建成全球规模最大的5,供给高精度定位办事可面向全国泛博地域。力范畴在电,行业斗极地基加强基准站摆设已完成跨越2000座电力,巡检、杆塔监测等供给高精度办事为无人机自主巡检、变电站机械人。减灾范畴在救灾,级办事平台已建成多,端约5万台使用斗极终,南石门山体滑坡等天然灾祸成功预警甘肃黄土滑坡、湖。略的结构鞭策跟着新基建战,金融、电信、消息收集等根本设备扶植斗极加快融入并持续护航电力电网、,不变运转供给无力保障为国民经济命脉平安。
界一流精度世。间链路、优化信号体系体例等多种手艺立异斗极系统通过立异星座构型、建立星,实现一流精度在全球范畴。S、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略系统等全球系统监测评估成果表白国际卫星导航监测组织及监测评估系统及时对我国斗极、美国GP,位精度优于5米斗极系统全球定,的精度更高在亚太地域,罗斯格洛纳斯等系统跨越美国GPS、俄,世界一流办事机能。时同,化的高精度和高无缺办事斗极系统还可供给差别,加强办事系统建立六合基,、细密单点定位和地基加强办事在我国及周边地域通过星基加强,米级和过后毫米级的高精度办事为用户供给从米级到分米级、厘,进近无缺性办事以及I类细密,机能的导航定位需求进一步满足用户高。
能强大办事功。兼容和一体化设想系列环节手艺斗极系统冲破卫星导航多体系体例,个频点8个信号的集成融合设想在卫星平台上实现7大办事、3,根基的定位导航授时办事不只能够向全球用户供给,特色办事功能还具备多种。球短报文通信和国际搜救办事此中包罗向全球用户供给的全,、星基加强办事、细密单点定位和地基加强办事向我国及周边地域用户供给的区域短报文通信。号的融合播发斗极系统多信,更多的可用信号有益于用户获取,高精度定位的效率有益于提拔用户,可托度和靠得住性提拔导航定位的。
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