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杨文强:北斗卫星导航系统建设与应用

2012-12-18 17:27:36 来源: 网易军事 举报
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杨文强

尊敬的各位领导,各位嘉宾,女士们,先生们,大家好!现在我们开始进行大会的第一个分论坛——卫星应用产业中的机遇与挑战。

大家知道北斗卫星导航系统经历了10年的建设,于今年10月25日发射了最后一颗卫星,完成了区域组网。北斗卫星导航系统作为国家重大攻坚基础设施,一直是我们国家一个长期战略性的发展项目,一直受到党和国家领导人的高度重视。胡锦涛总书记在去年十七届六中全会上专门把北斗的成功建设列为我们国家五大科技重大成就。应该讲,北斗的建设已经取得重大成功。不仅如此,北斗卫星导航系统同时还在国内引发了一个社会热潮。我们知道,卫星导航系统是第一个直接走入千家万户,服务于广大行业和普通老百姓的复杂航天系统工程,与我们所有的社会生产和人们的社会生活密切相关。尤其在当前信息化社会快速发展的情况下,这种趋势显得尤为明显。卫星导航系统本身已经被誉为互联网和移动通信之后最居前列的IT发展方向。初步估计,今年我国卫星导航产值已经超过1000亿元。卫星产业本身已经初具规模,发展速度非常快,应该说具备了广泛的应用前景和产业前景。在此情况下,北斗卫星导航系统的建设发展在老百姓心中,在各行各业,包括企业和地方政府都引起了广泛的关注。大家都积极投身到北斗卫星导航的应用与建设当中,尤其是在应用上已初具规模。

今天我们参加这个论坛就是想与在座的各位嘉宾、各位朋友共同分享北斗建设的最新成就和北斗应用的最新进展。我也非常荣幸地邀请了4位国内的顶级专家,共同来参加这个论坛环节。首先,将由我和几位嘉宾共同向大家汇报一下在各自领域所做的主要工作以及有关最新进展,同时我们还有一个讨论的环节。在讨论环节中我们将就机遇与挑战问题进行讨论,同时也非常欢迎在座的各位嘉宾共同参加讨论,向我们提出问题。下面我首先向大家介绍一下今天共同参加这个环节的4位嘉宾:第一位是中国四维的副总经理赵军;第二位是国家863计划导航与位置服务科技专项专家组组长施闯教授;第三位是中国东方红卫星股份有限公司总裁闫忠文;第四位是北斗星通导航技术股份有限公司副总裁段昭宇。首先由我来介绍一下北斗有关应用的情况。

我汇报的题目是“北斗卫星导航系统建设与应用”,大致分为三部分:一部分是系统建设,向大家简要汇报一下;另外一部分重点介绍一下系统应用情况;第三部分谈一谈北斗应用到现在该怎样总结的问题。

我们对北斗的贡献做了简单的归纳。关于系统建设,我们确定了一个发展目标。北斗系统致力于为全球用户提供稳定、可靠、优质的卫星导航服务,服务全球,造福人类。整个北斗卫星导航系统建设分三个阶段:第一个阶段是北斗卫星导航,已经在2003年正式建成,现在已经获得非常好的效益;第二个阶段即将完成,今年年底将完成北斗卫星导航系统区域组网阶段,届时将对外正式宣布投入服务;第三个阶段是在2020年前建成北斗卫星导航系统的全球系统,也就是北斗全球导航系统。

有关北斗卫星导航系统政策分三个方面:第一是北斗卫星导航系统将为所有的用户提供免费的天基PNT服务,并将持续维护和完善系统,不断提升服务性能;第二是中国将制定卫星导航应用产业规划和国家标准,积极推动北斗服务的全球应用;第三是中国将加强国际合作,促进多样化的应用。我简单介绍一下系统,该系统由35颗空间段卫星组成,地面段包括主控站、注入站、监测站等。系统的服务性能有四个:授权服务,公开服务,广域差分服务和短报文服务。

下面介绍一下北斗系统建设的最新进展。整个系统从2007年开始组网发射,截至目前总共已经发射了16颗卫星,今年10月25日发射的是最后一颗卫星。现在的星座状态是在轨工作卫星14颗,形成5GEO+5IGSO+4MEO的星座构型(5颗静地轨道卫星+5颗倾斜地球同步轨道卫星+4中地轨道卫星)。北斗星座第一步设计指标已经完全达到,地面监控段工作已经完全就位。目前已具备对从东经55度到东经180度、南北纬55度之间的区域全面覆盖能力,已经可以在中国及周边地区可以提供更加优良的服务了。去年11月27日,北斗卫星导航系统开始提供试运行服务,并且公布了北斗系统空间段相关重要工作文件。

下面介绍一下目前的测试情况。定位精度现在是水平方向优于10米,高程方向优于15米,测速精度优于0.2米/秒。应该说这个结果非常好。为了做好这个系统,我们在卫星发射的同时做了大量的系统测试工作,开展了用户测试,涉及国内50多个厂家,测试范围从地面、海洋到空中,甚至有些部分还做到太空区域;船载、机载、车载都经过了测试,测试的整个行程跨17省市,南至南极中山站;动态范围从静态到每秒7公里,时速达到300公里,试验记录数据超过1万小时,这表明我们的北斗已经具备了实用的导航能力。

下面是关于北斗导航系统的应用。整个北斗应用工作是我们整个卫星导航建设当中的一个有机组成部分,充分发挥了中国第二代卫星导航系统重大专项的引领带动作用:起步开局,夯实基础,引导示范,联合国家有关部门共同推进。北斗应用工作涉及到众多的行业部门和千家万户,是大家的共同任务和共同事业,需要大家共同做好这个工作。

我们的工作目标是2015年掌握北斗卫星导航核心芯片自主知识产权,性能接近同期国际技术水平,在相关行业获得应用,初步的产值预计是1500亿元。在2020年基本形成全范围大规模应用,同时走出国门,实行全方位国际应用,初步估计可以达到4000亿元的产值。总体思路是:“建用统筹、以建带用、以用促建、建用相长”。

北斗应用方面有两个重点:第一个是研发北斗芯片模块,就是掌握自主知识产权,提升芯片模块研发水平,提供最基础的成熟产品。第二个是开展应用示范,在涉及国家安全和需求迫切的行业采取典型示范,打开突破口。

北斗应用需要五项支撑:一是总体设计工作。顶层设计和总体规划是必不可少的事情。二是政策法规。所有导航系统应用都离不开政策法规。三是标准化建设工作。目前我们已经成立了全国北斗卫星导航标准化技术委员会,正在构建标准体系。北斗在进入国际民航组织和海事组织以及第三代合作伙伴计划(3GPP)等国际组织方面做了很多工作,这也是长期的工作。四是对外宣传。北斗在我们圈子内了解比较多,但是普通老百姓和相关行业对它的了解不是很多。我想今天我到这儿来也肩负着另外一个任务,那就是宣传北斗,让大家了解北斗。五个是知识产权问题。任何一个产业如果建立在别人的基础之上是不可想像的。因为我们起步较晚,目前在知识产权方面处于不利地位,这是需要我们花大力气去加以突破和解决的问题。

主要措施方面:第一个就是解决基础问题, 包括设计芯片、天线、终端、卫星导航地理信息系统等应用基础产品的研制工作要打造有竞争力的一系列产品。为了解决这个问题,在重大项目里面安排了大量的课题,涉及各个方面和类别,主要有天线、芯片和高精度板、导航地图,包括一些相关的应用组合模块。这些工作目前都正在有序地进行着,有的已经进入到第三阶段。

这次安排了一些重大项目,在示范项目里面主要是在交通、民航、通信等典型大规模的行业中开展北斗应用示范,以行业示范带动行业应用,以区域示范带动区域应用,做好全面应用的信息铺垫。虽然大家知道北斗,也了解北斗,但是北斗好不好用,能不能用,管不管用,都还很没底,需要国家掀起一场投入、引领和带动在相关行业做基础性的工作,确保整个产业良性起步。

这次我们所安排在典型行业开展的行业应用中,交通行业已经启动了三项,是与交通部共同发起进行的。大家如果关注新闻,应该会注意到。民航新一代国家空中交通管理系统已经展开工作。涉及到民政减灾相关的项目都处于即将展开的状态,每一个项目的规模都比较大,一般情况下有3亿元~5亿元的规模。除此之外,我们还在许多区域与地方政府开展联合示范项目。现在上海市和广东省已经完成启动,湖南省即将完成论证,其他的包括陕西、四川和新疆都在做论证工作,这也是我们跟地方政府联合做的一项工作。需要跟大家汇报的是,所有的地方政府在沟通示范过程中是非常务实的,无论在资源保障上还是技术攻关上都非常重视。我们更多的是拉动地方政府的投入,同时我们要建立地方政府在北斗运用上的一个责任体系,让地方政府承诺出台相关政策法规和标准规范来进行所有北斗推广。这是我们与其他行业在示范项目上的重大区别,即我们不看中项目本身,我们看中的是回报的效益。

在推广方面,其中很重要的是如何打造北斗的特色优势。北斗是14颗星构成的系统,本身服务性能并不具备优势,也没有特色可言,在这种情况下我们要在中国区域里面形成北斗区域优势,其中我们提出要建一个北斗地基增强网和中国位置网,让大家享受更好的服务,确保北斗的应用推广获得落地和落到实处。

关于保障性的问题,我就不展开讲了。目前我们安排的所有芯片模块、天线、多模多频高精度OEM板等产品已经问世,所有指标基本达标,主要是可靠性问题,现在正在做工作。

第二个是有关的导航地图、技术产品,现在已经有了比较好的基础。今天四维的老总也来了,一会儿会做相应的报告。在行业推广方面,在气象、减灾各个方面都已经全面铺开,有关招标工作已经结束,部分安装工作都已经展开,取得了比较大的进展。

其他方面的一些应用都已经全面展开,并且获得了非常大的进展。在大众应用方面,北斗在推广的时候重新开始布局。现在中兴、华为等企业已经进入北斗行业,这是非常欣慰的一件事情。有它们的加入,我相信应该很快会有北斗消费电子产品生产出来。大家所知道的车载产品实际上已经出来了,经过自己试用,实事求是地讲,非常好用。在初试的时候确实有问题,在目前已经完全具备向市场推广的条件。

目前地基网即将启动建设,中国位置网正在开展准备设计,即将布局和展开。具有这样一个创新的位置服务平台,我们相信北斗用户可以获得更加好的体验和感受。

在政策法规方面,目前已经制订了《关于促进北斗卫星导航产业发展的意见》和有关北斗应用的中长期规划,即将对全国发布,在政策方面将有章可循。

在标准化方面,我们已经参加了三次国际民航组织的会议。同时,我们在进入海事组织方面也有重大突破。我们有两个团队在国际民用航空组织(ICAO)里面做有关论证工作,一个是在加拿大,一个是在伦敦。北斗有一个很重要的特点,即从一开始就是一项国际化工作,从一开始就伴随着激烈的国际竞争,从一开始就伴随着在国际上抢夺资源、抢夺地位、抢夺市场的残酷局面。问题在于北斗所面临的都是GPS卫星导航系统和其它长期发展的系统。我们跟他们相比实事求是地讲有差距。但在这样的情况下我们还要占一席之地,其难度可想而知。可以欣慰地告诉大家,我们于11月4日~9日在天津召开了联合国全球卫星导航国际委员会会议。来自世界卫星导航界的许多政府高官和顶尖技术专家都参加了这个会议。这个会议开的非常成功,在这个会议上我们创造性地发表了宣言,就是因为它取得了重大成就,引起了广泛的关注。同时,也获得了各个主要导航国家的尊重,这也是我们这次非常重大的成就。我是代表中国代表团参加这个会议的,所有参加这个会议的中国人都感到非常自豪和骄傲。此外还涉及到一些宣传工作。大家都知道北斗有个官方网站,同时北斗每年会开导航年会,这已经成为世界性的盛会。每年在会议上都有数百名国外专家到中国来共同探讨技术的发展。另外,北斗还设计了一系列LOGO,在主流宣传文件上都有宣传,大家应该多多少少会有所了解。我们最近各个方面都在做宣传,需要跟大家汇报一下,年底年后北斗正式提供服务的时候可能还有一些相关的宣传报告,知识产权工作也在开展。

关于北斗的贡献我们也大概归纳了一下,并且在这次国际会议上进行了介绍。到这样一个阶段,我们北斗十年磨一剑,非常不容易。在这样的情况下我们究竟有哪些是可以总结归纳的?我们认为:第一,北斗为世界创造了一个独特的发展模式:一个基于中国国家战略需求,形成了突出重点、服务全球、富有特色的系统建设思路;基于中国技术经济实际,探索了渐进发展的系统建设道路;基于广大用户使用要求,采用了无源定位加短文的方案。我们进行了大量的创新,其中包括采用了非常复杂的世界首创的三种轨道非均匀混合星座,解决了大量世界难题。大家都知道GPS不会面临这样的问题,恰恰我们会面临这样的问题。

第二,北斗是第一个具备三频导航信号服务能力的系统,首次将RNSS、广域差分及短报文服务统一设计与实现,这应该也是一个创新的技术体系。

第三,北斗的存在提供了丰富的应用机会。首先是我们在亚太地区提供了多系统兼容的丰富选择。巴基斯坦及周边国家,包括韩国东南亚一带都非常关注北斗。它们已经正式提出使用北斗。其次是北斗三频点导航信号服务能力,拓展了高精度应用的创新模式。第三是具备RNSS与短文报通信的功能。

北斗系统建设第二阶段已经完成,即将在年底正式宣布。北斗应用芯片日趋成熟,应用开始大规模推广,在系统正式提供服务的时候北斗所用的有关关键文件将全部公布。这是为了进一步带动和推动北斗有关的推广应用。北斗系统的性能正在大幅度提升,因为我们知道系统建设是不断上升的,这是个需要长期积累的过程。

这是我汇报的内容,谢谢大家!

曾涛 本文来源:网易军事 责任编辑:王晓易_NE0011
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