北斗導(dǎo)航打造世界級(jí)的“中國精度”

　　精度達(dá)“厘米級(jí)”，誤差在數(shù)厘米之間。如此不可思議的定位精度是中國“夔龍系統(tǒng)”的建設(shè)目標(biāo)。2016年11月，中國航天科技集團(tuán)正式向外界發(fā)布，該系統(tǒng)建設(shè)工作全面啟動(dòng)，并且給出了關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)：初步計(jì)劃2018年覆蓋中國提出的“一帶一路”倡議所及區(qū)域，2022年逐步發(fā)展到覆蓋全球。夔龍系統(tǒng)作為首個(gè)“北斗”全球“厘米級(jí)”定位系統(tǒng)，是強(qiáng)大國產(chǎn)定位“天尺”，將在北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)基礎(chǔ)上，提供精細(xì)入微的服務(wù)。

　　對(duì)空間位置的準(zhǔn)確感知是人們生產(chǎn)生活中經(jīng)常要面對(duì)的問題，然而，有能力獨(dú)立解決該問題、擁有自己獨(dú)立導(dǎo)航定位系統(tǒng)的國家或地區(qū)只有美國、俄羅斯、歐盟和中國等為數(shù)不多的幾個(gè)。中國高度重視衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，一直在努力探索和發(fā)展擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　2000年，中國建成北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)成功應(yīng)用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和公共安全等諸多領(lǐng)域，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。特別是在2008年北京奧運(yùn)會(huì)、汶川抗震救災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。為了更好地服務(wù)于國家建設(shè)與發(fā)展，滿足全球應(yīng)用需求，中國啟動(dòng)實(shí)施了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)。

　　2012年12月27日，擁有14顆衛(wèi)星和32個(gè)地面站的中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正式向亞太地區(qū)提供服務(wù)，成為繼美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯后，全球第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。一年后，《北斗系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范(1.0版)》和《北斗系統(tǒng)空間信號(hào)接口控制文件(2.0版)》兩個(gè)系統(tǒng)文件發(fā)布。

　　2014年11月23日，國際海事組織海上安全委員會(huì)審議通過了對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)認(rèn)可的航行安全通函，這標(biāo)志著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式成為全球無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的組成部分，取得面向海事應(yīng)用的國際合法地位。

　　2017年，中國計(jì)劃發(fā)射6至8顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星，全面推進(jìn)北斗三號(hào)系統(tǒng)研制建設(shè)，率先為“一帶一路”相關(guān)國家提供基本服務(wù)。這標(biāo)志著北斗全球組網(wǎng)、全球服務(wù)進(jìn)程拉開帷幕。

　　在擴(kuò)大服務(wù)范圍的同時(shí)，北斗在提升導(dǎo)航精度上下工夫。2014年9月，北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)啟動(dòng)研制建設(shè)。2017年1月，北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)項(xiàng)目一期建設(shè)完成，包括150個(gè)框架網(wǎng)基準(zhǔn)站和近1270個(gè)區(qū)域加密網(wǎng)基準(zhǔn)站的全部研制建設(shè)任務(wù)，系統(tǒng)可對(duì)外提供米級(jí)、亞米級(jí)高精度定位服務(wù)。地基增強(qiáng)系統(tǒng)項(xiàng)目二期建設(shè)計(jì)劃于2018年底完成，主要進(jìn)行區(qū)域加強(qiáng)密度網(wǎng)基準(zhǔn)站補(bǔ)充建設(shè)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)服務(wù)性能和運(yùn)行連續(xù)性、穩(wěn)定性、可靠性，實(shí)現(xiàn)全面服務(wù)能力。2017年2月，我國首個(gè)自主研制的“米級(jí)快速定位北斗芯片”正式推出，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)產(chǎn)品的自主可控并達(dá)到國際先進(jìn)水平。

　　夔龍系統(tǒng)的建設(shè)無疑是中國導(dǎo)航定位精度的一個(gè)里程碑。該系統(tǒng)通過計(jì)算從全球多達(dá)300個(gè)以上的多系統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航參考站所獲取的觀測數(shù)據(jù)，對(duì)傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位中對(duì)于定位精度影響較大的軌道誤差、時(shí)鐘誤差等參數(shù)進(jìn)行精密修正，并通過5顆地球同步軌道衛(wèi)星和60顆以上的低軌通信衛(wèi)星星座，向衛(wèi)星導(dǎo)航終端播發(fā)相關(guān)修正參數(shù)，同時(shí)提供4種數(shù)據(jù)信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)“亞米級(jí)、亞分米級(jí)、厘米級(jí)、航空安全級(jí)”服務(wù)。

　　目前亞米級(jí)應(yīng)用主要可應(yīng)用于大眾消費(fèi)類以及對(duì)于精度要求不高的工業(yè)應(yīng)用場景。亞分米級(jí)應(yīng)用和厘米級(jí)應(yīng)用主要應(yīng)用在測繪領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。巨大的農(nóng)業(yè)機(jī)械在夔龍系統(tǒng)厘米級(jí)定位精度的輔助下，將可以達(dá)到更高的生產(chǎn)效率。在夔龍系統(tǒng)的輔助下，礦山機(jī)械、車輛與人員完全實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制與調(diào)度，保障生命安全，提高生產(chǎn)率。

　　近年來，導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)故障、惡劣電磁環(huán)境影響等事件頻發(fā)，對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航的區(qū)域可用性造成了很大的挑戰(zhàn)。夔龍系統(tǒng)通過對(duì)于各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的全球監(jiān)測，準(zhǔn)實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)可用情況，切實(shí)保障衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的安全可靠。這方面目前主要應(yīng)用于航空安全，未來可逐步擴(kuò)展，應(yīng)用到高鐵、無人汽車等領(lǐng)域。

　　除了夔龍系統(tǒng)之外，中國航天科技集團(tuán)公司還推出了“鴻雁衛(wèi)星星座通信系統(tǒng)”。該系統(tǒng)計(jì)劃于2020年建成，將由60顆低軌道小衛(wèi)星及全球數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理中心組成，具有全天候、全時(shí)段及在復(fù)雜地形條件下的實(shí)時(shí)雙向通信能力，可為用戶提供全球?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)通信和綜合信息服務(wù)，其中包括導(dǎo)航增強(qiáng)功能。特別值得一提的是“鴻雁星座”將搭載船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)接收船舶發(fā)送的信息，全面掌握船舶的航行狀態(tài)、位置、航向等，實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)海海域航行船舶的監(jiān)控及漁政管理;還將搭載廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視載荷，可從外層空間對(duì)全球航空目標(biāo)進(jìn)行位置跟蹤、監(jiān)視及物流調(diào)控，增強(qiáng)飛行安全性及突發(fā)事故搜救能力。“鴻雁星座”與“北斗”之間將來可以攜手合作，前者可為北斗導(dǎo)航衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)提供信息播發(fā)通道，將北斗導(dǎo)航衛(wèi)星定位精度再提升一個(gè)臺(tái)階。