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北斗三號精度可提至實時厘米級
昨日,國務院新聞辦公室舉行新聞發布會,中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其等,介紹北斗三號全球衛星導航系統建成開通有關情況。圖/人民視覺
8月3日,北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其表示,北斗相關產品已出口120余個國家和地區,向億級以上用戶提供服務。在今年中國洪澇災害中,北斗導航也應用在了災害預警與救援中。北斗系統28納米工藝芯片已經量產,用戶規模達億級,此外北斗系統22納米工藝芯片即將量產。
新京報訊 昨日上午,國務院新聞辦公室舉行新聞發布會,北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其介紹,北斗已是聯合國認可的四大全球衛星導航系統之一,相關產品已出口120余個國家和地區,向億級以上用戶提供服務。
冉承其介紹,北斗與美國、俄羅斯、歐盟衛星導航系統的兼容與互操作及系統間合作持續深化。北斗系統已經相繼進入民航、海事、搜救衛星、移動通信等多個國際組織,多個支持北斗系統的國際標準已發布。
目前,基于北斗的國土測繪、精準農業、數字施工、智慧港口等已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲成功應用。
冉承其宣布,在前期已發布的有關文件的基礎上,再發布定位導航授時(B2b)、星基增強(BDSBAS-B1C)、地基增強、精密單點定位(PPP-B2b)、國際搜救共5類服務的接口控制文件,北斗官方網站同步上線。區域短報文通信、全球短報文通信2類服務的接口控制文件將定向發布。至此,北斗系統發布的接口控制文件已覆蓋全部7類服務,供所有企業研制、生產。
產業方面,北斗28納米工藝芯片已經量產,22納米工藝芯片即將量產。大部分智能手機均支持北斗功能,支持北斗地基增強高精度應用的手機已經上市。我國已經構建起集芯片、模塊、板卡、終端和運營服務為一體的完整產業鏈。10年來我國衛星導航與位置服務產業總體產值年均增長20%以上,2019年達到3450億元,2020年有望超過4000億元。
冉承其說,北斗已經應用在經濟社會和日常生活中,在中歐班列運輸、京張高鐵建設運營、民用航空等領域,以及抗擊新冠疫情和南方水災中,北斗都發揮了重要作用。大部分智能手機均支持北斗功能,支持北斗高精度應用的手機已經上市。目前,北斗正在加速進入新基建,與新一代通信、區塊鏈、物聯網、人工智能等新技術深度融合,催生新模式、新業態、新經濟。
焦點 1
實時厘米級定位無人機可晝夜噴灑農藥
冉承其在發布會上介紹,北斗三號系統全球范圍內承諾的定位精度優于10米,實測的導航定位精度均為2-3米,這樣的定位精度一般在車輛、船舶交通等領域已經夠用,但在一些精度要求更高的行業仍有欠缺。不過北斗三號的高精度服務,已經可以將精度提升至實時厘米級,后處理可以達到毫米級,這需要增強系統的輔助。
增強系統分為地基和星基兩種,分別以地面站和衛星為載體。我國在境內建設了近3000個地面站,構成一張增強網。北斗增強站網收到北斗衛星信號以后,先進行數據處理,修正影響衛星信號的因素,再將修正后的信號播發出去,完成對北斗衛星原始數據的“增強”。
“高精度進入手機里未來可期,如果用了高精度應用的手機,開車可以實現車道級導航。”冉承其說,北斗實現車道級導航后,還可以利用衛星監視連續并線違章等行為。
在山東榮成、寧夏鹽池、河北唐山等地進行的地震監測測試表明,北斗增強站的測量精度達到毫米級,已具備高精度觀測地殼運動的能力。農業方面,使用厘米級精準定位服務后,植保無人機能夠實現自動化精準導航及飛行控制,可晝夜完成農藥噴灑,提高工作效率,大幅降低成本。
北斗星基增強系統也是北斗系統的重要組成部分,通過地球靜止軌道衛星搭載衛星導航增強信號轉發器,向用戶播發星歷誤差、衛星鐘差、電離層延遲等多種修正信息,實現對于原有衛星導航系統定位精度的改進。北斗星基增強將廣泛用于民航飛機的導航。
冉承其說,為了將北斗高精度服務向全世界推廣,“要把高精度這張網搬到天上去。”我國將建設天基低軌星座系統,有望2025年前建成高精度的這張網,全世界都會享受到北斗厘米級定位服務。
焦點 2
3小時評估大圩決堤 預測淹沒區域
今年7月下旬安徽省合肥市廬江縣同大鎮石大圩發生決堤,技術人員利用北斗高精度時空智能服務無人機拍攝了大量照片,快速評估受災區域范圍,并利用數據進行三維重建,僅3小時內就完成處理,預測了水位上升后的民宅淹沒區域,計算出填滿決堤口需要的土方數量。
冉承其說,如果靠北斗系統加上相應輔助設備,就可以實時進行形變監測,包括鐵路、泥石流的形變,可以提前預警、轉移人員,為搶救贏得時間。
北斗還具有獨有的短報文服務,在沒有任何地面移動通信網支持下也可以發短信,目前提升到單次14000比特(1000個漢字),可以傳圖像、發語音。通過全球的星間鏈路還實現了全球短報文,到世界任何一個沒有移動通信的地方,都可以靠北斗通信。
另外,國際搜救服務也是北斗的特色服務,北斗系統加入了國際搜救組織,船只在海上遇險救災時,可以通過北斗衛星發射求救信號。以前的國際搜救組織標準都是單向鏈路,只能發出去,并不知道對方有沒有收到。北斗依靠強大的通信能力解決了這個問題,地面站收到信號以后,會反饋信息,告知求救信息已經收到了。北斗的反向鏈路特色服務即將加入國際組織新標準。
焦點 3
通過在軌升級 持續保持技術先進
北斗三號全球范圍定位精度優于10米、測速精度優于0.2米/秒、授時精度優于20納秒、服務可用性優于99%,亞太地區性能更優。2018年剛建成北斗三號基本系統時,全球服務可用性為95%,如今全球服務可用性99%以上,實測導航定位精度都達到2-3米。
不過,北斗三號衛星壽命達10年以上,地面上技術不斷快速更新,在衛星壽命的后期,會不會落后于時代?
北斗三號工程衛星系統總師林寶軍說,通常重大項目攻關需要花10年時間,北斗三號衛星是10-12年壽命,壽命末期已經是20年前的技術了,到時候很難說是先進的。為了保持衛星在軌期間的先進性,研制人員通過系統的持續創新,持續改進硬件系統的先進性,通過在軌賦能解決衛星發射上天后產品性能的改善。
在工程設計之初,研制人員打破以往航天產品新技術不超過30%的慣例,盡量進行前瞻性規劃,新技術超過了70%。衛星發射上天以后硬件沒有辦法更改了,通過在軌賦能技術,就像手機可以通過軟件升級來更新系統,這種能力在衛星上叫做“軟件重構和在軌賦能”,北斗衛星發射上天后仍然可以完成性能持續改進。
■ 前瞻
下一代北斗深海深空立體覆蓋
冉承其介紹,中國已經著手下一代北斗建設發展,將在2035年前建設一個更智能的系統。簡單來講,就是從室內到室外、深海到深空的立體服務覆蓋的更強、更安全、更可靠系統。目前正在推動這個工程的論證和后續的起步建設。
衛星導航的信號弱、容易被干擾,有天然的脆弱性,目前的應用中,室內導航會受影響,水下導航也遇到很多困難。冉承其說,包括水下導航、室內導航等,都是后續要解決的問題。此外,深空導航也是未來北斗拓展應用的疆域,最近我國開展了火星探測,未來向更遠的深空拓展,北斗導航也應該作出應有的貢獻。
他透露,接下來的任務是謀劃未來發展,比如后續要建設低軌衛星增強手段,把高精度這張網搬到天上去,建設一個天基低軌星座系統。這個系統有望在2025年前建成。
新京報記者 倪偉
編輯:劉暢
關鍵詞:北斗 衛星 系統 服務