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北斗卫星导航系统2020年实现全球覆盖

5月19日,中国首届卫星导航学术年会在北京召开。在会议上,北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士宣布,中国的北斗卫星导航系统将在2020年左右建成覆盖全球的卫星导航系统。

孙家栋介绍说,2000年到2003年,我国成功地将三颗北斗导航试验卫星送入太空,建立起完善的北斗卫星导航试验系统,使我国成为继美俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家,实现了我国自主卫星导航系统零的突破。

据悉,北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统,能够提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务。中国本着开放、独立、兼容、渐进的原则,采取了分三步走的发展战略:第一步,在2000年建成由3颗卫星组成的北斗卫星导航试验系统,解决有无问题;第二步,建设北斗卫星导航系统,发射十余颗卫星,于2012年前形成我国及周边地区的覆盖能力;第三步,于2020年前后,完成由30余颗卫星组成的北斗卫星导航网络,形成全球覆盖能力,并作为全球卫星导航系统的核心供应商,融入国际民航、海事等体系。

在年会现场,北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森研究员说,当前,世界上已经建成和正在建设的共有4大卫星导航系统,分别为美国的GPS卫星导航系统、俄罗斯的Glonass卫星导航系统、欧盟伽利略卫星导航系统和中国的北斗卫星导航系统。除了GPS系统已经建成外,其他几个系统仍然处于建设阶段,而未来10年是各系统建设的关键时期。「也就是说,在2020年左右,我们的生活中将出现4大卫星导航系统并存的情况,共有100多颗卫星在空中为全球的民众提供卫星导航服务。」这种局面的出现,对于全人类来说是巨大的福祉,我们的生活将变得更加便利。但是,卫星导航系统领域的竞争也会异常激烈,「技术和性能领先的系统将成为主导,而技术性能落后的系统将被逐渐边缘化。」

谭述森研究员表示,与现在在世界上被广为接受的美国GPS卫星导航系统相比,北斗在未来的设计应用上主要存在3大难点。第一,如果要保持卫星导航的高精度,卫星上必须配有高稳定性、高精度的原子钟,「在原子钟的技术精度和稳定性上,我们和美国还有差距,需要花大力气进行自主研发。」第二,作为当今世界唯一的超级大国,美国拥有雄厚的经济实力,并掌握着其他国家难以企及的战略资源。这些都可以保证美国实现在全球范围内布控卫星监控网络。而中国则只能在本国区域内布网,这对于卫星上天后的测控和维护是一大难点。第三,GPS在问世的近30年时间里积累了大量的空间实验数据,而其中最重要的太阳光压变化对于卫星所生成影响的数据,已经建立起数据模型,精度很高。「而中国的北斗系统还处于起步阶段,还需要在摸索中前进。」

孙家栋表示,与其他系统相比,北斗卫星导航系统最大的创新在于其把导航与通信紧密地结合起来。「也就是说,既能知道『我在哪里』,也能知道『你在哪里』。」以海洋渔业为例,「我在哪里」使渔民通过船载设备实现自主定位;「你在哪里」则使岸上的人通过监控知道渔船在哪里。

孙家栋说,现在,GPS在我国的占有率达到了95%左右,而北斗卫星导航系统的主要客户还是一些相关的国家机关和大型企业。在未来,随着北斗系统的发展,其客户的范围也将越来越广,将拓展到国家的电力、金融、通讯等各个领域,与普通百姓的生活将密切相关。而10年后,北斗卫星导航系统将是一个由30余颗卫星、地面段和各类客户终端构成的大型航天系统,其建设应用将实现我国航天从单星研制向组批生产、从保单星向保组网成功、从以卫星为核心向以系统为核心、从面向行业客户向面向大众客户的历史性转型。

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