中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(英文名稱:BeiDou Navigation Satellite System,簡稱BDS)是中國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),也是繼GPS、GLONASS之后的第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO,是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會(huì)已認(rèn)定的供應(yīng)商。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成,可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù),并且具備短報(bào)文通信能力,已經(jīng)初步具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時(shí)能力,定位精度為分米、厘米級別,測速精度0.2米/秒,授時(shí)精度10納秒。建設(shè)原則:自主、開放、兼容、漸進(jìn);基礎(chǔ)行業(yè)應(yīng)用:交通運(yùn)輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報(bào)、通信授時(shí)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全 ;遠(yuǎn)景目標(biāo):2035年前還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系。 系統(tǒng)組成空間段、地面段、用戶段;正式開通時(shí)間2020年7月31日。全球范圍內(nèi)已經(jīng)有137個(gè)國家與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簽下了合作協(xié)議。隨著全球組網(wǎng)的成功,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)未來的國際應(yīng)用空間將會(huì)不斷擴(kuò)展。
系統(tǒng)標(biāo)識(shí)
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)標(biāo)志由正圓形、寫意的太極陰陽魚、北斗星、網(wǎng)格化地球和中英文文字等要素組成。
圓形構(gòu)型象征中國傳統(tǒng)文化中的“圓滿”,深藍(lán)色的太空和淺藍(lán)色的地球代表航天事業(yè)。
太極陰陽魚蘊(yùn)含了中國傳統(tǒng)文化。
北斗星是自遠(yuǎn)古時(shí)起人們用來辨識(shí)方位的依據(jù)。司南是中國古代發(fā)明的世界上最早的導(dǎo)航裝置,兩者結(jié)合既彰顯了中國古代科學(xué)技術(shù)成就,又象征著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星地一體,為人們提供定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)的行業(yè)特點(diǎn),同時(shí)還寓意著中國自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的名字—北斗。
網(wǎng)格化地球和中英文文字代表了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開放兼容、服務(wù)全球。
系統(tǒng)概述北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(以下簡稱北斗系統(tǒng))是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要,自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。
北斗概述
隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展,相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報(bào)、測繪地理信息、森林防火、通信系統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域,逐步滲透到人類社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的方方面面,為全球經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展注入新的活力。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球性公共資源,多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗,世界的北斗”的發(fā)展理念,服務(wù)“一帶一路”建設(shè)發(fā)展,積極推進(jìn)北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)攜手,與各個(gè)國家、地區(qū)和國際組織一起,共同推動(dòng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展,讓北斗系統(tǒng)更好地服務(wù)全球、造福人類。
發(fā)展目標(biāo)
滿足國家安全與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,為全球用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠的服務(wù);發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè),服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和民生改善;深化國際合作,共享衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展成果,提高全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的綜合應(yīng)用效益。
建設(shè)原則
自主。堅(jiān)持自主建設(shè)、發(fā)展和運(yùn)行北斗系統(tǒng),具備向全球用戶獨(dú)立提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的能力。
開放。免費(fèi)提供公開的衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù),鼓勵(lì)開展全方位、多層次、高水平的國際交流與合作。
兼容。提倡與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開展兼容與互操作,鼓勵(lì)國際交流與合作,致力于為用戶提供更好的服務(wù)。
漸進(jìn)。分步驟推進(jìn)北斗系統(tǒng)建設(shè),持續(xù)提升北斗系統(tǒng)服務(wù)性能,不斷推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)全面、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。
基本組成
北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成??臻g段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星組成。地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測站等若干地面站,以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施。用戶段包括北斗及兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品,以及終端設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。增強(qiáng)系統(tǒng)北斗系統(tǒng)增強(qiáng)系統(tǒng)包括地基增強(qiáng)系統(tǒng)與星基增強(qiáng)系統(tǒng)。北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分,按照“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、共建共享”的原則,整合國內(nèi)地基增強(qiáng)資源,建立以北斗為主、兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)體系。利用北斗/GNSS高精度接收機(jī),通過地面基準(zhǔn)站網(wǎng),利用衛(wèi)星、移動(dòng)通信、數(shù)字廣播等播發(fā)手段,在服務(wù)區(qū)域內(nèi)提供1-2米、分米級和厘米級實(shí)時(shí)高精度導(dǎo)航定位服務(wù)。系統(tǒng)建設(shè)分兩個(gè)階段實(shí)施,一期為2014年到2016年底,主要完成框架網(wǎng)基準(zhǔn)站、區(qū)域加強(qiáng)密度網(wǎng)基準(zhǔn)站、國家數(shù)據(jù)綜合處理系統(tǒng),以及國土資源、交通運(yùn)輸、中科院、地震、氣象、測繪地理信息等6個(gè)行業(yè)數(shù)據(jù)處理中心等建設(shè)任務(wù),建成基本系統(tǒng),在全國范圍提供基本服務(wù);二期為2017年至2018年底,主要完成區(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,具備全面服務(wù)能力。
增強(qiáng)系統(tǒng)
北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成部分,通過地球靜止軌道衛(wèi)星搭載衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器,可以向用戶播發(fā)星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、電離層延遲等多種修正信息,實(shí)現(xiàn)對于原有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度的改進(jìn)。按照國際民航標(biāo)準(zhǔn),開展北斗星基增強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)與建設(shè)。已完成系統(tǒng)實(shí)施方案論證,固化了系統(tǒng)在下一代雙頻多星座(DFMC)SBAS標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)狀態(tài),進(jìn)一步鞏固了BDSBAS作為星基增強(qiáng)服務(wù)供應(yīng)商的地位。
系統(tǒng)建設(shè)
發(fā)展歷程
中國高度重視北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展,自20世紀(jì)80年代開始探索適合國情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路,形成了“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略:2000年年底,建成北斗一號(hào)系統(tǒng),向中國提供服務(wù);2012年年底,建成北斗二號(hào)系統(tǒng),向亞太地區(qū)提供服務(wù);2020年,建成北斗三號(hào)系統(tǒng),向全球提供服務(wù)。
第一步,建設(shè)北斗一號(hào)系統(tǒng)。1994年,啟動(dòng)北斗一號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè);2000年,發(fā)射2顆地球靜止軌道衛(wèi)星,建成系統(tǒng)并投入使用,采用有源定位體制,為中國用戶提供定位、授時(shí)、廣域差分和短報(bào)文通信服務(wù);2003年發(fā)射第3顆地球靜止軌道衛(wèi)星,進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)性能。
北斗一號(hào)系統(tǒng)第二步,建設(shè)北斗二號(hào)系統(tǒng)。2004年,啟動(dòng)北斗二號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè);2012年年底,完成14顆衛(wèi)星(5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和4顆中圓地球軌道衛(wèi)星)發(fā)射組網(wǎng)。北斗二號(hào)系統(tǒng)在兼容北斗一號(hào)系統(tǒng)技術(shù)體制基礎(chǔ)上,增加無源定位體制,為亞太地區(qū)用戶提供定位、測速、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。
北斗二號(hào)系統(tǒng)第三步,建設(shè)北斗三號(hào)系統(tǒng)。2009年,啟動(dòng)北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè);2018年年底,完成19顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),完成基本系統(tǒng)建設(shè),向全球提供服務(wù);計(jì)劃2020年年底前,完成30顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),全面建成北斗三號(hào)系統(tǒng)。北斗三號(hào)系統(tǒng)繼承北斗有源服務(wù)和無源服務(wù)兩種技術(shù)體制,能夠?yàn)槿蛴脩籼峁┗緦?dǎo)航(定位、測速、授時(shí))、全球短報(bào)文通信、國際搜救服務(wù),中國及周邊地區(qū)用戶還可享有區(qū)域短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)。
截至2019年9月,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軌衛(wèi)星已達(dá)39顆。從2017年底開始,北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)進(jìn)入了超高密度發(fā)射。北斗系統(tǒng)正式向全球提供RNSS服務(wù),在軌衛(wèi)星共39顆。
2020年6月16日,北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)因故推遲。
2020年6月23日,北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。6月23日9時(shí)43分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星,暨北斗三號(hào)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星,至此北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計(jì)劃提前半年全面完成。
2020年7月31日上午10時(shí)30分,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開通儀式在人民大會(huì)堂舉行,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習(xí)近平宣布北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。
2020年12月15日,北斗導(dǎo)航裝備與時(shí)空信息技術(shù)鐵路行業(yè)工程研究中心成立。2021年3月4日解放軍報(bào)北京3月4日電(徐童、記者安普忠)記者從中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室獲悉,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開通以來,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,持續(xù)為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),開啟全球化、產(chǎn)業(yè)化新征程。
2021年5月26日,在中國南昌舉行的第十二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)上,中國北斗 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主管部門透露,中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)年均增長達(dá)20%以上。截至2020年,中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值已突破4000億元。預(yù)估到2025年,中國北斗產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到1萬億元。
2022年,全面國產(chǎn)化的長江干線北斗衛(wèi)星地基增強(qiáng)系統(tǒng)工程已建成投入使用,北斗智能船載終端陸續(xù)投放航運(yùn)市場,長江干線1.5萬余艘船舶用上北斗系統(tǒng)。
2022年1月,西安衛(wèi)星測控中心圓滿完成52顆在軌運(yùn)行的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星健康狀態(tài)評估工作?!绑w檢”結(jié)果顯示,所有北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均滿足正常提供各類服務(wù)的要求。
2035年,中國將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系,進(jìn)一步提升時(shí)空信息服務(wù)能力,為人類走得更深更遠(yuǎn)做出中國貢獻(xiàn)。
發(fā)展特色
北斗系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)了在區(qū)域快速形成服務(wù)能力、逐步擴(kuò)展為全球服務(wù)的發(fā)展路徑,豐富了世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展模式。
北斗系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):一是北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座,與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多,抗遮擋能力強(qiáng),尤其低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯。二是北斗系統(tǒng)提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào),能夠通過多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度。三是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力,具有實(shí)時(shí)導(dǎo)航、快速定位、精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信服務(wù)五大功能。
建設(shè)進(jìn)展
截至2018年年底,北斗三號(hào)基本系統(tǒng)建成并提供全球服務(wù),包括“一帶一路”國家和地區(qū)在內(nèi)的世界各地均可享受到北斗系統(tǒng)服務(wù)。
工程建設(shè)方面
(1)空間段實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。當(dāng)前,北斗一號(hào)系統(tǒng)已退役;北斗二號(hào)系統(tǒng)15顆衛(wèi)星連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;北斗三號(hào)系統(tǒng)正式組網(wǎng)前,發(fā)射了5顆北斗三號(hào)試驗(yàn)衛(wèi)星,開展在軌試驗(yàn)驗(yàn)證,研制了更高性能的星載銣原子鐘(天穩(wěn)定度達(dá)到10-14量級)和氫原子鐘(天穩(wěn)定度達(dá)到10-15量級),進(jìn)一步提高了衛(wèi)星性能與壽命;成功發(fā)射了19顆組網(wǎng)衛(wèi)星(其中,18顆中圓地球軌道衛(wèi)星已提供服務(wù),1顆地球靜止軌道衛(wèi)星處于在軌測試狀態(tài)),構(gòu)建了穩(wěn)定可靠的星間鏈路,基本系統(tǒng)星座部署圓滿完成。
(2)地面段實(shí)施了升級改造。北斗三號(hào)系統(tǒng)建立了高精度時(shí)間和空間基準(zhǔn),增加了星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施,實(shí)現(xiàn)了基于星地和星間鏈路聯(lián)合觀測的衛(wèi)星軌道和鐘差測定業(yè)務(wù)處理,具備定位、測速、授時(shí)等全球基本導(dǎo)航服務(wù)能力;同時(shí),開展了短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、國際搜救、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)的地面設(shè)施建設(shè)。
系統(tǒng)運(yùn)行方面
(1)健全穩(wěn)定運(yùn)行責(zé)任體系。完善北斗系統(tǒng)空間段、地面段、用戶段多方聯(lián)動(dòng)的常態(tài)化機(jī)制,完善衛(wèi)星自主健康管理和故障處置能力,不斷提高大型星座系統(tǒng)的運(yùn)行管理保障能力,推動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行工作向智能化發(fā)展。
(2)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)服務(wù)平穩(wěn)接續(xù)。北斗三號(hào)系統(tǒng)向前兼容北斗二號(hào)系統(tǒng),能夠向用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠服務(wù)。
(3)創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)防控管理措施。采用衛(wèi)星在軌、地面?zhèn)浞莶呗?,避免和降低衛(wèi)星突發(fā)在軌故障對系統(tǒng)服務(wù)性能的影響;采用地面設(shè)施的冗余設(shè)計(jì),著力消除薄弱環(huán)節(jié),增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性。
(4)保持高精度時(shí)空基準(zhǔn),推動(dòng)與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間坐標(biāo)框架的互操作。北斗系統(tǒng)時(shí)間基準(zhǔn)(北斗時(shí)),溯源于協(xié)調(diào)世界時(shí),采用國際單位制(SI)秒為基本單位連續(xù)累計(jì),不閏秒,起始?xì)v元為2006年1月1日協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)00時(shí)00分00秒。北斗時(shí)通過中國科學(xué)院國家授時(shí)中心保持的UTC,即UTC(NTSC)與國際UTC建立聯(lián)系,與UTC的偏差保持在50納秒以內(nèi)(模1秒),北斗時(shí)與UTC之間的跳秒信息在導(dǎo)航電文中發(fā)播。北斗系統(tǒng)采用北斗坐標(biāo)系(BDCS),坐標(biāo)系定義符合國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織(IERS)規(guī)范,采用2000中國大地坐標(biāo)系(CGCS2000)的參考橢球參數(shù),對準(zhǔn)于最新的國際地球參考框架(ITRF),每年更新一次。
(5)建設(shè)全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)。統(tǒng)籌國內(nèi)外資源,建成監(jiān)測評估站網(wǎng)和各類中心,實(shí)時(shí)監(jiān)測評估包括北斗系統(tǒng)在內(nèi)的各大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座狀態(tài)、信號(hào)精度、信號(hào)質(zhì)量和系統(tǒng)服務(wù)性能等,向用戶提供原始數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)產(chǎn)品和監(jiān)測評估信息服務(wù),為用戶應(yīng)用提供參考。
服務(wù)性能
截至2018年12月,北斗系統(tǒng)可提供全球服務(wù),在軌工作衛(wèi)星共33顆,包含15顆北斗二號(hào)衛(wèi)星和18顆北斗三號(hào)衛(wèi)星,具體為5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、7顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和21顆中圓地球軌道衛(wèi)星。北斗系統(tǒng)當(dāng)前基本導(dǎo)航服務(wù)性能指標(biāo)
服務(wù)區(qū)域 | 全球 |
定位精度 | 水平10米、高程10米(95%) |
測速精度 | 0.2米每秒(95%) |
授時(shí)精度 | 20納秒(95%) |
服務(wù)可用性 | 優(yōu)于95%,在亞太地區(qū),定位精度水平5米、高程5米(95%) |
搜救載荷
2017年,啟動(dòng)北斗系統(tǒng)加入國際搜救衛(wèi)星組織工作。
2018年9月、2019年9月和11月,分三批次在六顆北斗衛(wèi)星上搭載了搜救載荷。
2022年3月16日至25日,國際搜救衛(wèi)星組織第66屆理事會(huì)(CSC-66)確認(rèn)北斗系統(tǒng)搭載的六顆搜救載荷符合全球中軌衛(wèi)星搜救系統(tǒng)空間段標(biāo)準(zhǔn)要求,標(biāo)志著北斗系統(tǒng)加入國際搜救衛(wèi)星組織的技術(shù)審核工作全部完成,這是北斗國際化工作取得的又一次重要進(jìn)展,將有助于中國履行國際海上人命安全公約,提升全球遇險(xiǎn)與安全報(bào)警效率。
全面體檢
2022年1月,西安衛(wèi)星測控中心圓滿完成52顆在軌運(yùn)行的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星健康狀態(tài)評估工作?!绑w檢”結(jié)果顯示,所有北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)均滿足正常提供各類服務(wù)的要求。
在北斗衛(wèi)星管理機(jī)房,一份份“衛(wèi)星體檢報(bào)告表”詳細(xì)記錄了科技人員針對衛(wèi)星部件、分系統(tǒng)、整星運(yùn)行狀態(tài)等方面,以及電源、測控、載荷等分系統(tǒng)的關(guān)鍵指標(biāo)因素、評價(jià)結(jié)論、參考標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容的研判分析,并個(gè)性化為每顆衛(wèi)星制定了維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃,確保衛(wèi)星持續(xù)保持良好工作狀態(tài)。
“此次全面‘體檢’工作,主要由各衛(wèi)星負(fù)責(zé)人制定健康明細(xì)檢查方案,由系統(tǒng)總體完成審核后,在不影響正常提供導(dǎo)航服務(wù)的原則下,由測控系統(tǒng)組織衛(wèi)星研制單位和用戶部門共同實(shí)施?!蔽靼残l(wèi)星測控中心某室主任陳寧表示。
據(jù)了解,北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)正式開通以來,西安衛(wèi)星測控中心作為北斗測控和星間鏈路兩大核心系統(tǒng)的主責(zé)單位,通過嚴(yán)格落實(shí)北斗系統(tǒng)“六位一體”及“1+8”工作體系要求,圓滿完成了對全系統(tǒng)日常運(yùn)維、例行控制、異常處置等工作。通過確立“定星定人”制度,建立“一星一事一表”機(jī)制,不斷完善質(zhì)量管理體系,促進(jìn)在軌航天器長期管理能力持續(xù)向精細(xì)化、精準(zhǔn)化逐步躍升。
未來發(fā)展
未來,北斗系統(tǒng)將持續(xù)提升服務(wù)性能,擴(kuò)展服務(wù)功能,增強(qiáng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行能力。2020年年底前,北斗二號(hào)系統(tǒng)還將發(fā)射1顆地球靜止軌道備份衛(wèi)星,北斗三號(hào)系統(tǒng)還將發(fā)射6顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和2顆地球靜止軌道衛(wèi)星,進(jìn)一步提升全球基本導(dǎo)航和區(qū)域短報(bào)文通信服務(wù)能力,并實(shí)現(xiàn)全球短報(bào)文通信、星基增強(qiáng)、國際搜救、精密單點(diǎn)定位等服務(wù)能力。
基本導(dǎo)航服務(wù)。為全球用戶提供服務(wù),空間信號(hào)精度將優(yōu)于0.5米;全球定位精度將優(yōu)于10米,測速精度優(yōu)于0.2米/秒,授時(shí)精度優(yōu)于20納秒;亞太地區(qū)定位精度將優(yōu)于5米,測速精度優(yōu)于0.1米/秒,授時(shí)精度優(yōu)于10納秒,整體性能大幅提升。
短報(bào)文通信服務(wù)。中國及周邊地區(qū)短報(bào)文通信服務(wù),服務(wù)容量提高10倍,用戶機(jī)發(fā)射功率降低到原來的1/10,單次通信能力1000漢字(14000比特);全球短報(bào)文通信服務(wù),單次通信能力40漢字(560比特)。
星基增強(qiáng)服務(wù)。按照國際民航組織標(biāo)準(zhǔn),服務(wù)中國及周邊地區(qū)用戶,支持單頻及雙頻多星座兩種增強(qiáng)服務(wù)模式,滿足國際民航組織相關(guān)性能要求。
國際搜救服務(wù)。按照國際海事組織及國際搜索和救援衛(wèi)星系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),服務(wù)全球用戶。與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)共同組成全球中軌搜救系統(tǒng),同時(shí)提供返向鏈路,極大提升搜救效率和能力。
精密單點(diǎn)定位服務(wù)。服務(wù)中國及周邊地區(qū)用戶,具備動(dòng)態(tài)分米級、靜態(tài)厘米級的精密定位服務(wù)能力。
應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化
中國積極培育北斗系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā),打造由基礎(chǔ)產(chǎn)品、應(yīng)用終端、應(yīng)用系統(tǒng)和運(yùn)營服務(wù)構(gòu)成的產(chǎn)業(yè)鏈,持續(xù)加強(qiáng)北斗產(chǎn)業(yè)保障、推進(jìn)和創(chuàng)新體系建設(shè),不斷改善產(chǎn)業(yè)環(huán)境,擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模,實(shí)現(xiàn)融合發(fā)展,提升衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
基礎(chǔ)產(chǎn)品及設(shè)施
北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已實(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)?;瘧?yīng)用,工藝水平達(dá)到28納米。截至2018年11月,國產(chǎn)北斗導(dǎo)航型芯片、模塊等基礎(chǔ)產(chǎn)品銷量已突破7000萬片,國產(chǎn)高精度板卡和天線銷量分別占國內(nèi)市場30%和90%的市場份額。
建設(shè)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)。截至2018年12月,在中國范圍內(nèi)已建成2300余個(gè)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)基準(zhǔn)站,在交通運(yùn)輸、地震預(yù)報(bào)、氣象測報(bào)、國土測繪、國土資源、科學(xué)研究與教育等多個(gè)領(lǐng)域?yàn)橛脩籼峁┗痉?wù),提供米級、分米級、厘米級的定位導(dǎo)航和后處理毫米級的精密定位服務(wù)。
行業(yè)及區(qū)域應(yīng)用
北斗系統(tǒng)提供服務(wù)以來,已在交通運(yùn)輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象測報(bào)、通信系統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,融入國家核心基礎(chǔ)設(shè)施,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
★交通運(yùn)輸方面,北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于重點(diǎn)運(yùn)輸過程監(jiān)控、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實(shí)時(shí)定位調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域。截至2018年12月,國內(nèi)超過600萬輛營運(yùn)車輛、3萬輛郵政和快遞車輛,36個(gè)中心城市約8萬輛公交車、3200余座內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施、2900余座海上導(dǎo)航設(shè)施已應(yīng)用北斗系統(tǒng),建成全球最大的營運(yùn)車輛動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng),有效提升了監(jiān)控管理效率和道路運(yùn)輸安全水平。據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年與2011年中國道路運(yùn)輸重特大事故發(fā)生起數(shù)和死亡失蹤人數(shù)相比均下降50%。
★農(nóng)林漁業(yè)方面,基于北斗的農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管平臺(tái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程管理與精準(zhǔn)作業(yè),服務(wù)農(nóng)機(jī)設(shè)備超過5萬臺(tái),精細(xì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提高5%,農(nóng)機(jī)油耗節(jié)約10%。定位與短報(bào)文通信功能在森林防火等應(yīng)用中發(fā)揮了突出作用。為漁業(yè)管理部門提供船位監(jiān)控、緊急救援、信息發(fā)布、漁船出入港管理等服務(wù),全國7萬余只漁船和執(zhí)法船安裝北斗終端,累計(jì)救助1萬余人。
★水文監(jiān)測方面,成功應(yīng)用于多山地域水文測報(bào)信息的實(shí)時(shí)傳輸,提高災(zāi)情預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性,為制定防洪抗旱調(diào)度方案提供重要支持。
★氣象測報(bào)方面,研制一系列氣象測報(bào)型北斗終端設(shè)備,形成系統(tǒng)應(yīng)用解決方案,提高了國內(nèi)高空氣象探空系統(tǒng)的觀測精度、自動(dòng)化水平和應(yīng)急觀測能力。
★通信系統(tǒng)方面,突破光纖拉遠(yuǎn)等關(guān)鍵技術(shù),研制出一體化衛(wèi)星授時(shí)系統(tǒng),開展北斗雙向授時(shí)應(yīng)用。
★電力調(diào)度方面,開展基于北斗的電力時(shí)間同步應(yīng)用,為在電力事故分析、電力預(yù)警系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)等高精度時(shí)間應(yīng)用創(chuàng)造了條件。
★救災(zāi)減災(zāi)方面,基于北斗系統(tǒng)的導(dǎo)航、定位、短報(bào)文通信功能,提供實(shí)時(shí)救災(zāi)指揮調(diào)度、應(yīng)急通信、災(zāi)情信息快速上報(bào)與共享等服務(wù),顯著提高了災(zāi)害應(yīng)急救援的快速反應(yīng)能力和決策能力。
★公共安全方面,全國40余萬部警用終端聯(lián)入警用位置服務(wù)平臺(tái)。北斗系統(tǒng)在亞太經(jīng)濟(jì)合作組織會(huì)議、二十國集團(tuán)峰會(huì)等重大活動(dòng)安保中發(fā)揮了重要作用。
大眾應(yīng)用
北斗系統(tǒng)大眾服務(wù)發(fā)展前景廣闊。基于北斗的導(dǎo)航服務(wù)已被電子商務(wù)、移動(dòng)智能終端制造、位置服務(wù)等廠商采用,廣泛進(jìn)入中國大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域,深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。
2019年5月10日,由中國聯(lián)通與華大北斗共同成立的“5G+北斗高精度定位開放實(shí)驗(yàn)室”將運(yùn)營商、芯片模組商、設(shè)備商、垂直行業(yè)應(yīng)用商、研究機(jī)構(gòu)及高校聯(lián)合起來,構(gòu)建基于5G和北斗的合作生態(tài)系統(tǒng),共同推動(dòng)5G+北斗的高精度定位在垂直行業(yè)的應(yīng)用落地。
★電子商務(wù)領(lǐng)域,國內(nèi)多家電子商務(wù)企業(yè)的物流貨車及配送員,應(yīng)用北斗車載終端和手環(huán),實(shí)現(xiàn)了車、人、貨信息的實(shí)時(shí)調(diào)度。
★智能手機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域,國內(nèi)外主流芯片廠商均推出兼容北斗的通導(dǎo)一體化芯片。2018年前三季度,在中國市場銷售的智能手機(jī)約有470款具有定位功能,其中支持北斗定位的有298款,北斗定位支持率達(dá)到63%以上。
★智能穿戴領(lǐng)域,多款支持北斗系統(tǒng)的手表、手環(huán)等智能穿戴設(shè)備,以及學(xué)生卡、老人卡等特殊人群關(guān)愛產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),得到廣泛應(yīng)用。
工程研究中心成立
2020年12月15日,北斗導(dǎo)航裝備與時(shí)空信息技術(shù)鐵路行業(yè)工程研究中心成立。該工程研究中心由國家鐵路局授牌,將直接服務(wù)于中國北斗和中國高鐵的深度融合應(yīng)用。
國際合作
持續(xù)與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開展協(xié)調(diào)合作,推動(dòng)系統(tǒng)間兼容與互操作,共同為全球用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
中俄衛(wèi)星導(dǎo)航合作
在中俄總理定期會(huì)晤委員會(huì)框架下,成立了中俄衛(wèi)星導(dǎo)航重大戰(zhàn)略合作項(xiàng)目委員會(huì);簽署了中俄政府間《關(guān)于和平使用北斗和格洛納斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的合作協(xié)定》《中國北斗和俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)兼容與互操作聯(lián)合聲明》,以及《和平利用北斗系統(tǒng)和格洛納斯系統(tǒng)開展導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用合作的聯(lián)合聲明》等成果文件;圍繞兼容與互操作、增強(qiáng)系統(tǒng)與建站、監(jiān)測評估、聯(lián)合應(yīng)用等領(lǐng)域設(shè)立聯(lián)合工作組,開展務(wù)實(shí)合作,推進(jìn)10個(gè)標(biāo)志性合作項(xiàng)目并取得階段進(jìn)展,完成中俄衛(wèi)星導(dǎo)航監(jiān)測評估服務(wù)平臺(tái)建設(shè)并開通運(yùn)行,促進(jìn)兩系統(tǒng)優(yōu)勢互補(bǔ)、融合發(fā)展。
2022年2月4日,俄羅斯總統(tǒng)普京訪華并出席北京冬奧會(huì)開幕式,國家主席習(xí)近平同普京舉行會(huì)晤。訪問期間,雙方有關(guān)部門和企業(yè)簽署了合作文件《中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)委員會(huì)(中華人民共和國)與俄羅斯國家航天集團(tuán)(俄羅斯聯(lián)邦)關(guān)于北斗和格洛納斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間互操作的合作協(xié)議》
中美衛(wèi)星導(dǎo)航合作
建立中美衛(wèi)星導(dǎo)航合作對話機(jī)制,簽署了系統(tǒng)間《中美衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(民用)合作聲明》《北斗與GPS信號(hào)兼容與互操作聯(lián)合聲明》,標(biāo)志著兩系統(tǒng)在國際電聯(lián)框架下實(shí)現(xiàn)了射頻兼容,北斗系統(tǒng)B1C信號(hào)與GPS系統(tǒng)L1C信號(hào)達(dá)成互操作;在兼容與互操作、增強(qiáng)系統(tǒng)、民用服務(wù)等領(lǐng)域設(shè)立聯(lián)合工作組,推動(dòng)合作交流。
中歐衛(wèi)星導(dǎo)航合作
成立了中歐兼容與互操作工作組,開展多輪會(huì)談;持續(xù)推進(jìn)頻率協(xié)調(diào);在中歐空間科技合作對話機(jī)制下開展廣泛交流。
與阿根廷簽署合作諒解備忘錄
2020年12月16日,在中國駐阿根廷大使鄒肖力,阿根廷駐中國大使路易斯·克萊科勒爾見證下,中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其與阿根廷國家空間活動(dòng)委員會(huì)主任勞爾·庫里切夫斯基在線簽署衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域合作諒解備忘錄,這是我在南美地區(qū)簽署的第一份衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域合作協(xié)議,標(biāo)志著中阿雙方在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域正式建立常態(tài)化合作機(jī)制。
標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展
發(fā)布了北斗系統(tǒng)規(guī)范性文件。自2011年起根據(jù)北斗系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用進(jìn)展,有計(jì)劃、分步驟地?cái)M制了空間信號(hào)B1I、B1C、B2a和B3I接口控制文件(ICD),性能規(guī)范文件(PS),并通過國務(wù)院新聞辦公室新聞發(fā)布會(huì)等形式對外發(fā)布,是北斗系統(tǒng)提供服務(wù)公開承諾的具體表現(xiàn)。
全面開展了民航、海事、移動(dòng)通信、接收機(jī)通用數(shù)據(jù)格式國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。
★一是國際民航方面。2010年9月中國國家民航局在ICAO第37屆大會(huì)上,正式提交北斗系統(tǒng)進(jìn)入ICAO標(biāo)準(zhǔn)申請;2011年1月,ICAO第192次理事會(huì)以決議形式,同意北斗系統(tǒng)逐步進(jìn)入ICAO標(biāo)準(zhǔn)框架;北斗為國際民航應(yīng)用提供B1I、B1C、B2a等3種服務(wù)信號(hào)的策略獲得認(rèn)可;累計(jì)參加ICAO導(dǎo)航系統(tǒng)專家組(NSP)10余次會(huì)議,基本完成了北斗B1I信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)和建議措施(SARPs)草案核心內(nèi)容修訂;同時(shí)與工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)組織航空無線電技術(shù)委員會(huì)(RTCA)、歐洲民用航空設(shè)備組織(EUROCAE)建立了聯(lián)系。
★二是國際海事方面。2014年11月IMO海上安全分委會(huì)(MSC)94次會(huì)議完成了北斗系統(tǒng)作為世界無線電導(dǎo)航系統(tǒng)(WWRNS)的最終認(rèn)可,北斗系統(tǒng)成為第三個(gè)被國際海事組織認(rèn)可的世界無線電導(dǎo)航系統(tǒng);完成了船載北斗接收機(jī)設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)號(hào)MSC.379(93);通過了支持北斗的多系統(tǒng)船載導(dǎo)航接收機(jī)性能標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)準(zhǔn)號(hào)MSC.401(95);2017年3月IMO航行安全、通信與搜救分委會(huì)(NCSR)第4次會(huì)議將北斗寫入海事應(yīng)用的PNT導(dǎo)則內(nèi);2018年5月IMO啟動(dòng)了北斗報(bào)文服務(wù)系統(tǒng)加入全球海上遇險(xiǎn)搜救系統(tǒng)(GMDSS)的申請工作。
★三是移動(dòng)通信方面。在第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)、第三代合作伙伴計(jì)劃之二(3GPP2)、開放移動(dòng)聯(lián)盟(OMA)等移動(dòng)通信國際標(biāo)準(zhǔn)化組織中全面推動(dòng)北斗標(biāo)準(zhǔn)化工作,第三代、第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)支持北斗B1I定位業(yè)務(wù)的24項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)已獲得通過,包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、功能和性能標(biāo)準(zhǔn)、測試標(biāo)準(zhǔn),2018年9月3GPPRAN#81次全會(huì)通過了啟動(dòng)B1C信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化工作提案。四是接收機(jī)通用數(shù)據(jù)格式方面,全面啟動(dòng)了推動(dòng)北斗進(jìn)入國際海事無線電技術(shù)委員會(huì)(RTCM)、美國國家海洋電子協(xié)會(huì)(NMEA)、國際GNSS服務(wù)組織(IGS)等相關(guān)國際組織關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)國際通用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的工作;推動(dòng)RTCM第104專業(yè)委員會(huì)成立北斗工作組及恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)RTK工作組,中方均任工作組組長;
RTCM10402.X差分電文標(biāo)準(zhǔn)、RTCM10403.X差分電文標(biāo)準(zhǔn)、RTCM10410.1Ntrip差分電文互聯(lián)網(wǎng)傳輸標(biāo)準(zhǔn)、RTCM10401.3RSIM差分基準(zhǔn)站完備性監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)等增加北斗區(qū)域信號(hào)的修訂工作已基本完成;支持北斗的NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)完成修訂;2016年1月全面支持北斗的RINEX3.03版本通過RTCMSC-104會(huì)議批準(zhǔn)并正式發(fā)布。
初步形成了“政產(chǎn)學(xué)研用”共同推動(dòng)的局面。自2010年起,中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室與工信部、國家民航局、交通運(yùn)輸部海事局等部門密切合作,持續(xù)開展北斗國際標(biāo)準(zhǔn)化工作,組織國內(nèi)優(yōu)勢力量,梳理了北斗國際標(biāo)準(zhǔn)化工作內(nèi)容,從總體推進(jìn)與深化研究、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究與編制、測試與試驗(yàn)驗(yàn)證、國際參會(huì)技術(shù)協(xié)調(diào)等方面有序開展工作。此外,中國民航局于2015年成立了推進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)化與民航應(yīng)用工作領(lǐng)導(dǎo)小組,全面推進(jìn)政策研究、規(guī)劃制定、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制、產(chǎn)品研發(fā)與應(yīng)用等工作。