北未来可实现厘米级定位车道级导航 北斗三号卫星核心部件100%国产,短报文功能还可发语音和图片
大部分智能手机支持北斗功能短报文功能已突破文字限制 “建成即开通,开通即服务。”中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其说,自2009年11月启动建设以来,北斗三号工程历经关键技术攻关、试验卫星工程、最简系统、基本系统、完整系统五个阶段,提前半年完成全球星座部署,开通全系统服务。
400多家单位、30余万科技人员集智攻关,实现北斗三号卫星核心器部件国产化率100%；自2017年11月起,两年半内高密度发射18箭30星,建成40余个地面站,高效完成组网,快速形成星地一体化运行能力……
“北斗三号是功能强大的全球卫星导航系统,功能性能指标达到世界一流。”冉承其说,北斗三号具备导航定位和通信数传两大功能,可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务,全球服务可用性优于99%。
其中,短报文通信服务的区域通信能力已达每次14000比特(1000汉字),还可传输语音和图片,并支持每次560比特(40个汉字)的全球通信能力；国际搜救服务检测概率优于99%,具备返向链路确认特色能力,增强遇险人员求生信心。
冉承其介绍,现在北斗产业链所有环节全部打通,芯片、板卡、天线等实现量产。北斗芯片规模已经过亿,28nm工艺芯片已经量产,22纳米芯片也即将大批量量产。大部分智能手机均支持北斗功能,支持北斗地基增强高精度应用的手机已经上市。“10年来我国卫星导航与位置服务产业总体产值年均增长20%以上,2019年达到3450亿元,2020年有望超过4000亿元。”
北斗已是联合国认可的四大全球卫星导航系统之一。目前,北斗相关产品已出口120余个国家和地区,向亿级以上用户提供服务。
毫米级精度预测泥石流开车可实现车道级导航
冉承其介绍,在自然灾害的减灾防灾方面,卫星导航特别是北斗系统具有特别重要的支撑作用。
北斗系统有两大特色服务:一是短报文服务,在没有任何地面移动通信网支持下可以发短信。北斗三号将全球短报文服务提升到单次14000比特,到任何一个地方,没有移动通信情况下,都可以靠北斗服务传输1000个汉字的短报文,还能传图像、发语音,这是了不起的成就。
另一个重要的特色服务就是高精度应用。除了天上的卫星系统,我国地面还建了一张高精度增强网,中国境内接近3000个地面站,最高精度能实时处理到厘米级,事后处理能到毫米级高精度。靠这套系统加上辅助设备,在铁路、边坡有泥石流的地方,可提前预警、转移人员。今年南方水灾过程中,北斗已起到重要作用。冉承其介绍,“今年在我的家乡湖南石门县,装了一套北斗监控系统,有个镇上出现泥石流滑坡,提前预警、提前转移60多人。”
冉承其介绍,高精度一定是北斗今后无往而不胜的一张牌。如果用了高精度应用的手机,开车可以实现车道级导航。
为智能化无人化提供核心支撑“5G+北斗”将带来新变化 “服务全球、造福人类。北斗永远在路上,建设在路上、应用在路上。北斗三号建成以后,我们已经着手下一代北斗建设发展。”冉承其说。
卫星导航有天然的脆弱性,信号弱、容易被干扰,在室内、水下等场所易受影响。将于2035年建成的以北斗系统为核心的国家综合定位导航授时体系将融合各种技术,提供从室内到室外、深海到深空的立体服务覆盖的,更强、更安全、更可靠的服务。
冉承其介绍,兼容互操作是卫星导航系统之间重要的合作内容,实现北斗和其他卫星导航系统之间在信号层面互不干扰,并达到“1+1>2”的效益。此外,即将建设的低轨星座系统有望在2025年前,让全世界享受到北斗的厘米级定位服务。
和系统建设成就相比,北斗的未来应用道路依然漫长。冉承其说,北斗卫星导航和5G、大数据、人工智能、互联网等新兴技术的融合,将催生新产业、新模式、新业态,带来新的经济增长点。
高精度应用到风力发电,能提高20%以上效益。国内企业正致力把北斗高精度应用和5G融合,在自动驾驶、互联网汽车等方面创新应用,无人化、智能化将是“北斗+5G”带来的新变化。
国内测站可测控全部卫星实现一星通、星星通
北斗系统卫星需要长期在轨运行。有哪些具体措施能保证在轨运行卫星的持续先进性?
北斗三号工程卫星系统总师林宝军介绍,在工程设计之初,我们打破以往新技术不超过30%的惯例,在配置上尽量进行前瞻性规划,采用一系列创新技术,我们的新技术甚至超过70%。
例如,工程初期为解决地面覆盖问题,提出“相控阵”这种星间链路方案,这是国际上从来没有过的技术,把北斗卫星连成很大的网,国内测站可以实现全部卫星的测控,实现了一星通、星星通。
卫星发射上天后,硬件没办法更改了,就需要通过在轨赋能技术解决后续能力升级问题。像手机一样,手机可以通过软件升级更新系统,这种能力在卫星上叫“软件重构和在轨赋能”,有了这种能力后,卫星发射上天后,就可以完成性能、能力的持续改进。据新华社、中新社、央视
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