車輛使用北斗系統(tǒng)，能不能實(shí)現(xiàn)一兩米精度、秒級誤差的導(dǎo)航?”有聽眾問道。
“單靠北斗系統(tǒng)的定位精度和可靠性還有差距。”楊長風(fēng)坦言，但配合更強(qiáng)大的地基增強(qiáng)系統(tǒng)、車輛間的協(xié)同能力、車道輔助設(shè)施建設(shè)等，車道級識別完全可以實(shí)現(xiàn)，甚至可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛。
稍稍幾句對談，“高冷”的北斗系統(tǒng)就和日常生活無縫對接。
近日，全國政協(xié)重大專項(xiàng)工作委員宣講團(tuán)在京舉行宣講報(bào)告會，全國政協(xié)委員、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)以《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展與融合應(yīng)用》為題進(jìn)行宣講。部分在京全國政協(xié)委員、市政協(xié)委員，市政協(xié)機(jī)關(guān)干部，“模擬政協(xié)”社會實(shí)踐活動學(xué)生代表參加宣講活動。
衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長約20%
楊長風(fēng)通俗地解釋了衛(wèi)星導(dǎo)航的原理：基于三球交匯原理，通過測量3顆以上導(dǎo)航衛(wèi)星與用戶接收機(jī)的距離，解算用戶的三維位置坐標(biāo)，“聽起來好像很神秘，但我們搞導(dǎo)航的一聽就明白了。”他笑說。
建設(shè)高性能、高可靠的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是我國科技領(lǐng)域中長期發(fā)展規(guī)劃的16個(gè)重大專項(xiàng)之一，歷時(shí)近30年建設(shè)，北斗系統(tǒng)是我國迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與百姓生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)。
“北斗系統(tǒng)是由空間段、地面段、用戶段的工作衛(wèi)星、四十多個(gè)地面站、成千上萬的用戶終端等一起織就的一張‘天羅地網(wǎng)’。”楊長風(fēng)說。
“這張網(wǎng)”的地位不言而喻，作為國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要支撐，它是繼移動通信、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三大經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，10年來我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長20%以上，預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)值有望超過4000億元。
全球定位精度與GPS相當(dāng)，局部區(qū)域優(yōu)于GPS
和GPS系統(tǒng)比，北斗表現(xiàn)如何?
“北斗是最強(qiáng)大的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。”楊長風(fēng)說，北斗系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)了三種軌道混合星座，增加了精密單點(diǎn)定位、星基增強(qiáng)、區(qū)域短報(bào)文通信、國際搜救、全球短報(bào)文通信等新功能，可以播發(fā)更優(yōu)的導(dǎo)航信號，“全球范圍定位精度與GPS相當(dāng)，局部區(qū)域優(yōu)于GPS”。比如在北美、非洲、歐洲等地，北斗的定位精度在5米左右，在亞太地區(qū)可以精確到2.5到3米。
除了實(shí)時(shí)導(dǎo)航和快速定位之外，北斗系統(tǒng)還有位置報(bào)告和短報(bào)文通信等特色功能。如楊長風(fēng)所言，北斗服務(wù)就在你我身邊，“作為全球最先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，它的應(yīng)用‘只受人類想象力的限制’。”
特別是用北斗系統(tǒng)可以“發(fā)短信”的短報(bào)文服務(wù)，是國外其他任何一個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都不具備的。楊長風(fēng)透露，年底預(yù)計(jì)有增加短報(bào)文功能的華為手機(jī)發(fā)布，車道級別導(dǎo)航也可能搭載其中。
星星互聯(lián) 星地互聯(lián)
楊長風(fēng)表示，北斗系統(tǒng)具備星間鏈路，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間、星地之間互通互聯(lián)。
他進(jìn)一步解釋，北斗三號系統(tǒng)采用Ka頻段相控陣鏈路，將30顆衛(wèi)星和國內(nèi)幾十個(gè)地面站有機(jī)聯(lián)系起來，極大提升了運(yùn)營能力、安全性和定位精度，直接為航天器提供測控輸數(shù)傳服務(wù)，“沒有地面支持的情況下，衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)60天自主運(yùn)行，上下鏈路不受大氣電離層的干擾，定位精度顯著提升。”這是它的“獨(dú)門絕技”。
抗戰(zhàn)勝利七十周年大閱兵中，地面方隊(duì)時(shí)間誤差僅僅在0.3秒之內(nèi)，距離誤差在正負(fù)10厘米之內(nèi)，空中梯隊(duì)米秒不差，都是北斗的功勞。
“北斗芯”都是“中國芯”
經(jīng)過多年發(fā)展，北斗已形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，基礎(chǔ)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自主可控，國產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)全面突破，性能指標(biāo)與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)。多款北斗芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，工藝水平達(dá)到22納米。
談到最受關(guān)注的“北斗芯”，楊長風(fēng)直言，“稱得上都是中國芯”，“北斗芯片跟國外基本水平是同一量級”。“都是自己干出來的。”他說，地面也完全是中國芯，今后功耗會更低，精度會更高。
2020年7月31日，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成并正式開通服務(wù)，這標(biāo)志著中國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已全面建成，中國北斗開啟了高質(zhì)量服務(wù)全球的新篇章。
但這不是北斗系統(tǒng)建設(shè)的終點(diǎn)，據(jù)楊長風(fēng)介紹，一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命是10年至12年，從北斗二號的經(jīng)驗(yàn)來看，衛(wèi)星可以服務(wù)到12至14年，然后進(jìn)入“墳?zāi)管壍?rdquo;，到時(shí)就要替換。2035年前，我國還將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)體系，為未來智能化、無人化發(fā)展提供核心支撐，持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)升級換代，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。
