7月31日,,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通,標(biāo)志著北斗“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略圓滿(mǎn)完成,,北斗邁進(jìn)全球服務(wù)新時(shí)代,。
8月3日上午,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開(kāi)通新聞發(fā)布會(huì)在國(guó)務(wù)院新聞辦公室召開(kāi),。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任,、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其,北斗系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師,、北斗三號(hào)工程衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師謝軍,,北斗三號(hào)工程衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師林寶軍,北斗三號(hào)工程運(yùn)控系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師陳金平出席本次新聞發(fā)布會(huì),,從四個(gè)方面介紹了北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開(kāi)通有關(guān)情況,。
一,、北斗三號(hào)工程建設(shè)提前半年完成
北斗三號(hào)2009年11月啟動(dòng)建設(shè),,歷經(jīng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、試驗(yàn)衛(wèi)星工程,、最簡(jiǎn)系統(tǒng),、基本系統(tǒng)、完整系統(tǒng)五個(gè)階段,,提前半年完成全球星座部署,,開(kāi)通全系統(tǒng)服務(wù),實(shí)現(xiàn)了建成即開(kāi)通,、開(kāi)通即服務(wù),。
關(guān)鍵核心技術(shù)方面,北斗三號(hào)實(shí)現(xiàn)了自主可控,,400多家單位,、30余萬(wàn)科技人員攻克了星間鏈路、高精度原子鐘等160余項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù),,500多種器部件突破國(guó)產(chǎn)化研制,,北斗三號(hào)衛(wèi)星核心器部件國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到100%。
另?yè)?jù)央視網(wǎng)報(bào)道稱(chēng),,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的“最強(qiáng)中國(guó)芯”的心臟是國(guó)產(chǎn)自主研發(fā)的,,而這個(gè)銣原子鐘(決定著定位、測(cè)速和授時(shí)功能的精度)目前可以精度做到每三百萬(wàn)年差1秒的水平,絕對(duì)是全球領(lǐng)先水平,,而在這之前,,進(jìn)口銣原子鐘不但性能不領(lǐng)先,而且交付時(shí)間太長(zhǎng),,嚴(yán)重影響了發(fā)射速度,。解決了這一問(wèn)題之后,北斗衛(wèi)星的發(fā)射速度也開(kāi)始加快,。
2017年11月起,,兩年半的時(shí)間高密度發(fā)射了18箭30星,建成40余個(gè)地面站,,快速形成星地一體化運(yùn)行能力,。
二、系統(tǒng)功能強(qiáng)大性能一流
北斗三號(hào)支持導(dǎo)航定位,、通信數(shù)傳兩大功能,,可提供定位導(dǎo)航授時(shí)、全球短報(bào)文通信,、區(qū)域短報(bào)文通信,、國(guó)際搜救、星基增強(qiáng),、地基增強(qiáng),、精密單點(diǎn)定位共7類(lèi)服務(wù),是功能強(qiáng)大的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),。
性能指標(biāo)方面,,北斗三號(hào)全球范圍定位精度優(yōu)于10米、測(cè)速精度優(yōu)于0.2米/秒,、授時(shí)精度優(yōu)于20納秒,、服務(wù)可用性?xún)?yōu)于99%,亞太地區(qū)性能更優(yōu),。
全球服務(wù)可用性方面,,如上圖,下半部分2018年剛建成北斗基本系統(tǒng)時(shí)的情況,,圖中陰影部分是系統(tǒng)不能覆蓋的區(qū)域,,當(dāng)時(shí)全球服務(wù)可用性為95%,而現(xiàn)在北斗全球系統(tǒng)建成后,,上半部分可以看出贏沒(méi)有陰影,,全球服務(wù)可用性超過(guò)99%。
同時(shí),,全球典型區(qū)域上空北斗衛(wèi)星的星空?qǐng)D,,紅色圓點(diǎn)代表觀測(cè)到的北斗衛(wèi)星,可以看出相較兩年前,現(xiàn)在各區(qū)域上空可視衛(wèi)星數(shù)明顯增多,。
此外,,根據(jù)全球連續(xù)監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)最近一周的測(cè)算結(jié)果,北斗系統(tǒng)的全球?qū)崪y(cè)定位精度均值為2.34米,,而結(jié)合地基增強(qiáng),、精密單點(diǎn)定位,還能提供最高厘米級(jí)定位服務(wù),。
作為北斗系統(tǒng)的傳統(tǒng)強(qiáng)項(xiàng),,短報(bào)文通信服務(wù)也進(jìn)行了升級(jí)拓展,區(qū)域通信能力達(dá)到每次14000比特(1000漢字),,既能傳輸文字,,還可傳輸語(yǔ)音和圖片,并支持每次560比特(40個(gè)漢字)的全球通信能力,。
星基增強(qiáng)服務(wù)具備一類(lèi)垂直引導(dǎo)進(jìn)近(APV-I)能力,,填補(bǔ)我國(guó)星基增強(qiáng)服務(wù)空白。
國(guó)際搜救服務(wù)檢測(cè)概率優(yōu)于99%,,具備返向鏈路確認(rèn)特色能力,,顯著增強(qiáng)遇險(xiǎn)人員求生信心。
在前期已發(fā)布的有關(guān)文件的基礎(chǔ)上,,北斗系統(tǒng)今天還發(fā)布了定位導(dǎo)航授時(shí)(B2b),、星基增強(qiáng)(BDSBAS-B1C)、地基增強(qiáng),、精密單點(diǎn)定位(PPP-B2b),、國(guó)際搜救共五類(lèi)服務(wù)的接口控制文件,,北斗官方網(wǎng)站同步上線,,而區(qū)域短報(bào)文通信、全球短報(bào)文通信兩類(lèi)服務(wù)的接口控制文件將定向發(fā)布,。
至此,,北斗系統(tǒng)發(fā)布的接口控制文件覆蓋全部七類(lèi)服務(wù)。
△北斗衛(wèi)星地面跟蹤
△全球不同區(qū)域可見(jiàn)北斗衛(wèi)星數(shù)量
對(duì)于北斗三號(hào)衛(wèi)星的使用壽命和可靠性問(wèn)題,,北斗三號(hào)工程衛(wèi)星系統(tǒng)總師林寶軍 林寶軍表示:“通常一個(gè)重大攻關(guān)需要花十年時(shí)間,,我們的衛(wèi)星是10-12年壽命,壽命末期已經(jīng)是20年前的技術(shù)了,,大家想想20年前的技術(shù)很難說(shuō)它是先進(jìn)的,。所以說(shuō)如何保證長(zhǎng)壽命、高可靠特別是不可修復(fù)的衛(wèi)星的持續(xù)先進(jìn)性,,確實(shí)是難題,,也是工程初期困擾我們很長(zhǎng)時(shí)間的一個(gè)命題。通常設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng),都是按照短板理論來(lái)做,,一個(gè)木桶到底能盛多少水,,短板決定了盛水的量,短板理論最經(jīng)濟(jì),。通俗地來(lái)說(shuō),,只要滿(mǎn)足系統(tǒng)的需求和指標(biāo)就行了,不用過(guò)多考慮余量,,包括指標(biāo)的余量,、能力的余量,這對(duì)于長(zhǎng)壽命,、高可靠的衛(wèi)星來(lái)講并不是很合適,。我們的做法是,不拘泥于當(dāng)下能夠?qū)崿F(xiàn)的指標(biāo),,而是通過(guò)系統(tǒng)的持續(xù)創(chuàng)新把長(zhǎng)板和短板結(jié)合,,持續(xù)地改進(jìn)硬件系統(tǒng)的先進(jìn)性,通過(guò)在軌賦能來(lái)解決衛(wèi)星發(fā)射上天后產(chǎn)品性能的持續(xù)改善,?!?/p>
△圖為北斗三號(hào)工程衛(wèi)星系統(tǒng)總師林寶軍。(徐想 攝)
“在工程設(shè)計(jì)之初,,我們打破以往新技術(shù)不超過(guò)30%的慣例,,在配置上盡量進(jìn)行前瞻性的規(guī)劃,盡量采用一系列的創(chuàng)新技術(shù),。我們的新技術(shù)甚至超過(guò)70%,,像當(dāng)今新技術(shù)不斷涌現(xiàn)、系統(tǒng)更新周期很快的情況下,,這種做法更有利于提高系統(tǒng)的性能,。在產(chǎn)品的研制過(guò)程中,通過(guò)靠譜的創(chuàng)新技術(shù)+成熟的工藝+充分的地面驗(yàn)證,,確保在軌成功,。特別是每組衛(wèi)星投產(chǎn)前,我們最后再進(jìn)行一次狀態(tài)確認(rèn),,保證上天產(chǎn)品能成功,。”
林寶軍舉例表示,,工程初期為解決地面覆蓋問(wèn)題,,我們提出了“相控陣”這種星間鏈路方案,這是國(guó)際上從來(lái)沒(méi)有過(guò)的技術(shù),,我們用這種思路很好解決了問(wèn)題,。這項(xiàng)技術(shù)成為我們很重要的創(chuàng)新,,把整個(gè)衛(wèi)星連成很大的網(wǎng),國(guó)內(nèi)測(cè)站可以實(shí)現(xiàn)全部衛(wèi)星的測(cè)控,,實(shí)現(xiàn)了一星通,、星星通。衛(wèi)星發(fā)射上天以后硬件沒(méi)有辦法更改了,,通過(guò)在軌賦能技術(shù)解決后面問(wèn)題,。就好像手機(jī)一樣,手機(jī)可以通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)更新系統(tǒng),,我們可以下載一個(gè)新的APP,,增加新的能力,我們這種能力在衛(wèi)星上叫做“軟件重構(gòu)和在軌賦能”,,當(dāng)衛(wèi)星有了這種能力之后,,衛(wèi)星在發(fā)射上天后就可以完成性能、能力的持續(xù)改進(jìn),。
出色的技術(shù)性能,,長(zhǎng)達(dá)12年的壽命,為北斗系統(tǒng)服務(wù)的連續(xù),、穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)保證,。
三、綜合效益顯著成果豐碩
目前,,北斗系統(tǒng)已全面服務(wù)交通運(yùn)輸,、公共安全、救災(zāi)減災(zāi),、農(nóng)林牧漁,、城市治理等行業(yè),融入電力,、金融,、通信等國(guó)家核心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
28nm工藝的北斗芯片已經(jīng)量產(chǎn),,22nm工藝芯片即將量產(chǎn),。
大部分智能手機(jī)均支持北斗功能,,支持北斗地基增強(qiáng)高精度應(yīng)用的手機(jī)已經(jīng)上市,,同時(shí)構(gòu)建起了集芯片、模塊,、板卡,、終端、運(yùn)營(yíng)服務(wù)為一體的完整產(chǎn)業(yè)鏈,。
10年來(lái),,我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長(zhǎng)20%以上,,2019年達(dá)到3450億元,2020年有望超4000億元,。
對(duì)外方面,,北斗已是聯(lián)合國(guó)認(rèn)可的四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一,與美國(guó)GPS,、俄羅斯格洛納斯,、歐盟伽利略的兼容、互操作,、系統(tǒng)間合作持續(xù)深化,。
北斗已相繼進(jìn)入民航、海事,、搜救衛(wèi)星,、移動(dòng)通信等多個(gè)國(guó)際組織,多個(gè)支持北斗系統(tǒng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已發(fā)布,。
目前,,北斗相關(guān)產(chǎn)品已出口120余個(gè)國(guó)家和地區(qū),向億級(jí)以上用戶(hù)提供服務(wù),,基于北斗的國(guó)土測(cè)繪,、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字施工,、智慧港口等已在東盟,、南亞、東歐,、西亞,、非洲成功應(yīng)用。
四,、打造綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系
根據(jù)規(guī)劃,,2035年前,我國(guó)將建成更加泛在,、更加融合,、更加智能的國(guó)家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系,為未來(lái)智能化,、無(wú)人化發(fā)展提供核心支撐,,持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)升級(jí)換代,融合新一代通信,、低軌增強(qiáng)等新興技術(shù),,大力發(fā)展量子導(dǎo)航、全源導(dǎo)航,、微PNT等新質(zhì)能力,,構(gòu)建覆蓋天空地海,、基準(zhǔn)統(tǒng)一、高精度,、高智能,、高安全、高效益的時(shí)空信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施,。
五,、下一代北斗衛(wèi)星已經(jīng)開(kāi)建
今天的北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成開(kāi)通新聞發(fā)布會(huì)上,中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任,、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其表示,,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的正式開(kāi)通,標(biāo)志著北斗“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略圓滿(mǎn)完成,。北斗三號(hào)建成以后,,已經(jīng)著手下一代北斗建設(shè)發(fā)展。
冉承其稱(chēng):“我們要在2035年前建設(shè)一個(gè)更智能,、更泛在,、更融合的系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來(lái)講,,從室內(nèi)到室外,、深海到深空的立體服務(wù)覆蓋的更強(qiáng)、更安全,、更可靠的系統(tǒng),。我們正在推動(dòng)這個(gè)工程的論證和后續(xù)的起步建設(shè),它一定是北斗三號(hào)后續(xù)新的亮點(diǎn)工程,?!?/p>