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《北斗卫星导航系统运行与发展》报告全文

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《北斗卫星导航系统运行与发展》报告全文

发布日期:2018-03-02 作者:admin 点击:

  2017年5月23日,第八届中国卫星导航学术年会在上海国家会展中心召开,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在会上作了题为《北斗卫星导航系统运行与发展》的报告。

  报告分三个部分:第一部分发展规划,第二部分最新进展,第三部分近期计划。

  一、 发展规划

  (一)基本原则及发展目标

  北斗系统秉承开放、自主、兼容、渐进的基本原则。

  致力于为全球用户提供连续、稳定、可靠的定位、导航、授时服务。

  致力于满足国家安全和经济社会发展对定位、导航、授时的需求,促进国家信息化建设和经济发展方式转变,提升经济和社会效益。

  致力于与世界其他卫星导航系统共同合作,服务全球、造福人类。

  (二)基本政策

  2016年6月,中国政府正式发布首部北斗系统白皮书,诠释发展理念和政策主张:

  北斗系统提供免费开放服务。

  持续进行北斗系统维护和完善,不断提升服务性能,为用户提供更高质量的服务。

  按计划发布公开服务规范,发挥政府和市场作用,推动北斗/GNSS应用的创新、普及与国际化,打造国家战略性新兴产业的基础。

  秉承发展、合作、共赢的理念,实现北斗与其他GNSS系统的兼容共用,充分发挥系统效能,提升用户效益。


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  二、最新进展

  包括系统建设、应用推广、国际合作三个方面。

  (一)系统建设

  1.北斗二号系统性能稳中有升

  为确保北斗二号系统稳定运行,在13颗在轨卫星稳定运行的基础上,2016年又发射2颗在轨备份卫星,进一步提高了北斗二号系统星座的稳定性和可用性,定位精度由10米提高到8米。

  持续开展服务性能提升工作,完成地面系统升级改造年度任务,以服务用户为根本,根据星座变化及时发布应用接口控制文件升级版。

  2017年1月9日,北斗二号卫星工程荣获国家科技进步特等奖,实现了国际卫星导航领域和我国航天领域的多个首创,走出了一条符合我国国情、独具特色的卫星导航系统发展道路。

  2.北斗三号系统建设稳步推进

  2015-2016年完成5颗北斗三号卫星试验验证,全面突破系统核心关键技术,卫星状态基本固化。北斗三号卫星将增加性能更优的互操作信号B1C,并随着全球系统建设将B2I逐步升级为性能更优的B2a信号,在进一步提高基本导航服务能力基础上,按照国际标准提供星基增强服务(SBAS)及搜索救援服务(SAR)。同时,还将采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟,铷原子钟天稳定度为E-14量级,氢原子钟天稳定度为E-15量级。通过采用新的技术,性能得到大幅提升,空间信号精度(SIS)优于0.5m。

  3.地基增强系统正式提供服务

  完成北斗地基增强系统第一阶段(完成150个框架网基准站,1200个加强密度网基准站,国家综合数据处理中心,6个行业数据处理中心,用户终端等研制建设)建设任务,具备为用户提供基本服务的能力,即将发布服务性能规范与应用接口控制文件,承诺对外免费提供米级、亚米级高精度定位服务。

  4.星基增强系统建设统筹推进

  按照国际民航标准,开展北斗星基增强系统(BDSBAS)设计、试验与建设。目前,已完成系统实施方案论证,固化了系统在下一代双频多星座(DFMC)SBAS标准中的技术状态,进一步巩固了BDSBAS作为星基增强服务供应商的地位。

  5.全球连续监测评估系统持续发展

  建成8个国内监测站、15个国外监测站,具备对GPS、格洛纳斯、北斗、Galileo四大导航系统的监测评估能力,在APSCO、IGMA-IGS联合试验、中俄监测评估合作中实质推进。在北斗二号系统稳定运行,北斗三号全球系统建设中也发挥出重要作用。

  6.国家综合PNT体系多点布局

  正在深化国家综合PNT(定位、导航、授时)体系论证,开展深空、水下、室内等领域定位导航授时关键技术及融合技术研究。成功发射了脉冲星试验01星,开展了Crab脉冲星观测等多项在轨试验,获取的脉冲星观测数据已在北斗网上公开发布(www。beidou。gov。cn/xpnavdata。rar),供社会各界研究交流,共同促进脉冲星导航技术发展。

  (二)应用推广

  1.基础产品引领精准服务

  北斗基础产品已实现自主可控,技术已达到或接近国际先进水平。通过强强联合等生态合作,深挖行业和用户需求,已在产品和服务方面形成一定优势。随着我国首个自主研制的“米级快速定位北斗芯片”正式推出,北斗系统应用正式进入米级定位时代。

  截至2017年4月,北斗导航型芯片模块销量已突破3000万片,高精度板卡和天线销量已占据国内市场30%和90%的市场份额,并输出到70余个国家和地区,其中“一带一路”沿线国家和地区已达30余个。

  2.行业/区域示范应用全面深化

  在中央网信办、国家发改委、科技部、工业和信息化部等部门的联合推动下,2016年以来,北斗应用在农业、林业、渔业、警用装备、防灾减灾等各行业领域遍地开花、不断深化。

  今年初,北斗系统在配电行业的应用受到各方关注,利用北斗短报文功能,传输配电自动化运行中采集的各类参数信息,有效解决了偏远地区地面通信公网无法有效覆盖问题,为国内无公网信号偏远地区用电信息采集开辟了一种全新模式。

  在首个行业示范项目“重点运输过程监控管理示范工程”的带动下,全国已有超过400万辆营运车辆安装北斗兼容终端,形成了全球最大的营运车辆动态监管系统,建立了包含测试、审查、数据接入、管理、考核等要素的一整套营运车辆动态监控管理体系,有效加强了道路营运车辆监控效率,提高了道路运输安全水平。根据交通运输部发布的数据,2016年全年道路运输领域重大事故起数和伤亡人数同比分别下降50%和51.6%。

  区域示范工程“长三角卫星导航应用示范”顺利完成验收,为上海智慧城市建设和产业培育贡献了力量。

  结合国家东盟信息港建设,正在启动“广西壮族自治区北斗综合应用示范项目”,为北斗系统走向东盟迈出坚实步伐。

  海事搜救、公安、民政、林业等行业示范,以及北京、陕西、湖南、湖北、江苏等区域示范正按计划实施。

  3.北斗高精度服务革新产业应用新业态

  目前,小蓝车bluegogo利用北斗技术实现了精准定位;摩拜单车已全面支持“北斗+GPS+格洛纳斯”三模卫星定位;ofo与北斗导航实施战略合作,推出北斗智能锁,实现车辆精细化管理,推动建立共享单车行业定位技术新标准。在北斗高精度定位技术的支持下,当前困扰大家的单车定位不准、人找车,单车乱停放、难管理等难题有望得到妥善解决。北斗使人车互联更加紧密、更加智能。

  千寻位置网络公司打造了全球首个支持网络辅助北斗(A-北斗)的加速辅助定位系统FindNow,结合北斗地基增强系统,将定位精度提升至厘米级,并将初始定位时间缩短至3秒。目前,加速定位服务已有超过200个国家和地区4000多万用户使用,每天调用次数达1亿次。

  北斗已在诸多民生领域实现跨界融合,各类高精度数据服务产品已广泛应用于辅助驾驶、精准农业、驾考驾培、边坡监测、智慧房管等10余个典型场景。目前,以融合为特征的“北斗+互联网+其他行业”新模式,正在构建以北斗时空信息为主要内容的新兴产业生态链,并正在成为北斗产业快速发展的新引擎和助推器,推动着生产生活方式变革和商业模式的创新。北斗的应用只有想不到,没有做不到!

  在大众创业、万众创新和“一带一路”战略的推动下,北斗产业将迎来黄金机遇期,到2020年,我国卫星导航产业的规模将超过4000亿元,北斗系统将拉动2400~3200亿元规模的市场份额。

  4.产业发展欣欣向荣

  中国政府高度重视北斗系统发展,将北斗系统与“一带一路”、“信息化发展”等战略深度融合,北斗产业迎来政策密集发布期。2016年以来,交通运输部等部委相继出台多项与北斗相关的政策,以国家力量助推北斗应用和产业发展;北京等省市结合当地需求,出台相关地方政策,助力地方经济发展。北斗融合产业应用、国际化等未来路线更加明晰。

  《中华人民共和国卫星导航条例》研究起草工作全面展开。成立了包括中央和国家部委,以及民航、电力、公安等重要用户和重点企业协会专家代表参加的起草工作组。经广泛调研论证,召开全国性学术研讨会,已经完成草案初稿拟制,即将形成征求意见稿。

  北斗宣传工作再上新台阶。中央电视台即将开拍《城市里的中国》、《创新中国》、《大国重器(第二季)》以及《超级工程(第三季)》等都将北斗作为重要题材,并计划拍摄北斗专题纪录片,讲述北斗自己的故事。

  (三)国际合作

  持续推动北斗系统国际化发展,积极务实开展国际合作与交流,促进全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。

  1.深度开展双边合作

  持续与各卫星导航系统供应商开展兼容与互操作协调,共同为用户提供更加优质的服务。

  中俄合作 于2016年11月召开中俄卫星导航重大战略合作项目委员会第三次会议,全面启动中俄卫星导航监测评估服务平台、北斗与格洛纳斯跨境运输车辆联合应用示范、中俄卫星导航芯片联合设计中心等7个合作项目;正在推进星基增强系统、卫星导航领域教育培训项目等新合作。

  中美合作 召开中美合作2个子工作组会议,开展北斗新增全球信号兼容与互操作协调;推动增强系统及民航应用、民用服务与监测评估等领域合作。

  中欧合作 完成北斗与伽利略系统导航频段的首轮频率协调,协商建立了两系统兼容与互操作等领域交流合作机制。

  2.广泛参与国际卫星导航组织活动

  积极参加ICG第十一届大会、ITU、SBAS IWG第30次会议等联合国卫星导航相关活动,以及慕尼黑峰会、莫斯科论坛、美国卫星导航学会(ION)环太平洋PNT会议等高级会议,开展技术交流与合作。

  鼓励学术交流。中国卫星导航学术年会至今已举办了八届,已经成为中国乃至世界上有影响力的大型国际学术交流平台。年会致力创新,为卫星导航系统和PNT体系的建设、应用与产业发展贡献了大量优秀研究成果;年会主题鲜明,顺应世界科技发展潮流,引领了卫星导航与移动通信、互联网、物联网和人工智能的应用融合发展;年会内容丰富,包括学术交流、展览展示和科学普及等部分,成为吸引各界同仁齐聚一堂的重要舞台。

  3.大力推进应用合作

  稳步推进北斗系统走出去,北斗列入国家“一带一路”建设任务。与巴基斯坦、泰国、沙特以及东盟、阿盟等国家和地区组织开展全方位合作。

  今年初,在外交部大力支持下,阿拉伯驻华使团和联合国外空司参观团,到中国实地考察了北斗系统建设发展情况,代表团对于北斗系统建设成就均给予高度评价。

  就在上个月,中国与沙特联合举办了中沙卫星导航应用研讨会,全面探讨了在智慧交通、国土测绘、边境管控、科学研究等领域的合作意愿。

  明天,我们将联合外交部、阿拉伯国家联盟秘书处等单位,在中阿合作论坛框架下举办第一届中阿北斗合作论坛,来自阿盟21个国家和组织的60余位代表将与中方进行报告交流,并参观年会北斗应用成果展览,将进一步促进中阿卫星导航务实合作。

  4.积极融入国际标准

  去年以来,继北斗系统取得国际海事应用合法地位之后,北斗国际海事(IMO)标准领域又取得重大进展。今年3月,可兼容GPS、北斗系统、GLONASS的多系统船载接收机标准获通过,同时,北斗系统也写入海事应用的定位导航授时(PNT)导则。

  国际移动通信标准方面,北斗系统已成为国际移动通信标准支持的全球卫星导航系统,目前已完成26项北斗国际标准制定工作,在移动通信相关标准的带动下,北斗在我国移动通信领域的渗透率已达25%。

  三、近期计划

  (一)系统建设

  1.持续改善北斗系统连续稳定性和服务精度,2018年发射2颗北斗二号备份卫星,确保北斗区域服务性能稳中有升。

  2.全面推进北斗三号系统研制建设。计划2017年发射6~8颗北斗三号MEO卫星;2018年发射10颗左右北斗三号MEO卫星和1颗北斗三号GEO卫星;2019年~2020年,发射6颗北斗三号MEO卫星、3颗北斗三号IGSO卫星和2颗北斗三号GEO卫星。北斗系统将确保运行连续稳定,服务性能满足承诺指标要求并稳步提升,逐步具备全球服务能力。

  计划2017年8月左右,发布性能更优的B1C、B2a信号ICD文件测试版;结合卫星在轨测试等工作,进一步全面验证接口文件准确性和可用性,2018年初发布B1C、B2a信号ICD正式版文件。

  3.2018年,完成北斗地基增强系统第二阶段建设,进行覆盖全国主要区域的米级、分米级定位精度,以及加密覆盖区厘米级和后处理毫米级修正数的试播发。

  4.2018年,发射首颗北斗星基增强系统GEO卫星,开展系统集成与测试;2019年,完善地面监测网建设;2020年,完成两颗GEO卫星发射,逐步形成覆盖我国及周边地区的星基增强初始服务能力。

  5.加快推进以北斗系统为核心的国家综合PNT体系建设,争取到2030年前后,构建基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合PNT体系,显著提升国家时空信息服务能力,满足国民经济和国家安全需求,为全球用户提供更为优质的服务。

  (二)应用推广

  1.全面开展新一代北斗/GNSS基础产品研发和产业化,提升性能、功耗、小型化、成本等核心竞争力,实现大众市场亿级应用推广。

  2.发挥卫星导航在工业化和信息化融合中的作用,结合国家“一带一路”、京津冀一体化、长江经济带、军民融合示范工程等国家战略,全面推进示范应用和北斗“走出去”。

  3.加快推进《中华人民共和国卫星导航条例》起草制定,填补国内法律空白,促进卫星导航健康发展。

  4.构建北斗应用服务生态体系,走融合发展路子,按照“四融”(融网络、融数据、融终端、融资金)推动北斗应用创新发展。

  (三)国际合作

  1.继续推动与美、俄、欧等卫星导航系统的合作,重点是兼容与互操作、监测评估、星基增强系统及其应用等方面。

  2.继续在ICG、ITU、ICAO、IMO等国际组织平台开展国际协调,推动北斗系统国际化,履行大国责任。

  3.以“一带一路”为支点,推广北斗系统的国际化,为“一带一路”沿线地区提供服务。

  结束语

  使万物有感、万物互联、万物智能是构建未来智能社会的根本,北斗作为国家重大基础设施,无疑是万物互通发展最强有力的基础和支撑。经过了十余年的发展,北斗如今与云计算、大数据等新兴技术更加广泛融合,一系列新的应用正在催生。随着北斗全球系统的建设发展,北斗将在万物互联时代迸发无限的可能。相信在不远的将来,北斗系统将无处不在,定位万物,让万物互联!


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