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《北斗卫星导航系统建设与发展》报告全文发布

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《北斗卫星导航系统建设与发展》报告全文发布

发布日期:2019-05-23 作者:北斗网 点击:

    报告分三个部分:第一部分系统建设,第二部分应用推广,第三部分国际合作。 

  

一、系统建设 

  从2017年11月5日至2018年11月19日,1年时间,完成北斗三号系统10箭19星超高密度发射,创造了世界航天史奇迹。2018年12月27日,北斗系统正式提供全球RNSS服务,提前两年开启北斗“全球时代”。 

  今年4月发射了北斗三号系统首颗IGSO卫星,上周五又刚刚发射了北斗二号系统最后一颗备份卫星GEO-8。目前北斗系统在轨卫星共38颗,包括18颗北斗二号卫星和20颗北斗三号卫星,共同为全球用户提供服务。 

  北斗系统B1I、B3I信号服务区域由亚太扩展至全球,精度及可用性进一步提升。在PDOP≤6条件下,全球大部分区域可用性优于99%。在全球区域实测定位精度均值:水平约3.6m,高程约6.6m;测速精度约0.05m/s;授时精度约9.8ns。 

  其中,在北斗二号系统服务区域内,相比仅北斗二号系统单独定位,精度提升约30%,可用性提升约5%。 

  北斗三号卫星新信号B1C、B2a,采用自主创新的调制方式和信道编码,相比老信号性能进一步提升,并实现了与其他GNSS系统的兼容与互操作,用户体验更加优异。目前在全球已具备一定的服务能力,在PDOP≤6条件下,可用性优于87%,实测定位精度均值:水平约2。4m,高程约4。3m;测速精度约0。06m/s;授时精度约19。9ns。 

  今年还将再发射6-8颗北斗三号卫星,明年计划发射2-4颗北斗三号卫星,至2020年底全面完成北斗三号系统建设。 

  届时将在进一步提升全球导航定位授时性能和区域短报文通信服务能力的基础上,实现全球短报文通信、国际搜救,以及覆盖中国和周边地区的星基增强和精密单点定位服务能力。 

  ● 导航定位授时服务。持续为全球用户提供更好的服务,空间信号精度将优于0.5米,整体性能进一步提升。 

  ● 区域短报文通信服务。服务中国及周边地区,容量提升10倍,单次报文长度1000个汉字,用户机发射功率降至3W。目前正在推动建设区域短报文服务平台,促进短报文与移动通信服务的有机融合,进一步发挥北斗系统特色优势。 

  ● 全球短报文通信服务。系统通过14颗MEO卫星,为全球用户提供试用服务,单次通信能力40汉字。 

  ● 国际搜救服务。按照国际海事组织、国际搜索和救援卫星系统标准,服务全球用户。与其它卫星导航系统共同组成全球中轨搜救系统,同时提供返向链路,极大提升搜救效率和能力。 

  ● 星基增强服务。系统将按照国际民航组织标准,服务中国及周边地区用户,支持单频及双频多星座两种增强服务模式,满足国际民航组织相关标准要求。目前正在开展星基增强系统服务平台建设,计划2019年6月开展信息播发试验。 

  ● 精密单点定位服务。系统利用3颗GEO卫星发播精密单点定位信号,可为我国及周边地区用户提供动态分米级、静态厘米级高精度服务。 

  此外,预计到2035年,中国还将建设更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时(PNT)体系,显著提升时空信息服务能力,满足未来国民经济和国家安全需求,并为全球用户提供更优质的服务。 

  按照体系融合的发展思路,我国PNT体系将以北斗系统为核心,构建与低轨增强系统强耦合,与5G、无线网、惯导紧耦合,并融入长波导航、水声导航、脉冲星导航的综合PNT系统架构。 

  PNT体系将以提供标准化解决方案、满足最大共性需求为设计核心,根据不同场景提供差异化解决方案,实现由深空到深海的立体服务覆盖,具备由公里级定位精度到分米、厘米级定位精度的多样化服务能力。 

  

二、应用推广 

  目前已形成由北斗基础产品、应用终端、应用系统和运营服务构成的完整产业链。北斗在国家关键行业和重点领域标配化使用,在大众消费领域规模化应用。据统计,2018年国内卫星导航产业产值已超过3000亿元;预计至2020年,我国卫星导航产业的规模将超过4000亿元,北斗将拉动超过3000亿元规模的市场份额。 

  国产北斗芯片、模块等关键技术全面突破,性能指标与国际同类产品相当。 

  支持北斗三号新信号的,28nm工艺射频基带一体化SoC芯片,已在物联网和消费电子领域得到广泛应用。最新的22nm工艺双频定位芯片已具备市场化应用条件,全频一体化高精度芯片正在研发,北斗芯片性能将再上一个台阶。 

  据统计,国产北斗导航型芯片模块累计销量已突破8000万片,高精度板卡和天线销量已占据国内30%和90%的市场份额,并输出到100余个国家和地区。 

  北斗系统现已广泛应用于交通运输、公共安全、农林渔业、水文监测、气象预报、通信时统、电力调度、救灾减灾等领域,融入国家核心基础设施,已产生显著的经济效益和社会效益。 

  交通运输方面,北斗系统广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时定位调度等领域。截至2019年4月,国内超过620万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆,36个城市的约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统,建成全球最大的营运车辆动态监管系统,有效提升了管理效率和道路运输安全水平。 

  农林渔业方面,基于北斗的农机作业监管平台,已实现农机远程管理与精准作业,服务农机设备超过5万台,精细农业产量提高5%,农机油耗节约10%。定位与短报文通信功能更是发挥突出作用,全国7万余艘渔船和执法船安装北斗终端,累计救助1万余人。 

  减灾救灾方面,目前已建成部、省、市(县)3级平台,实现6级业务应用,推广北斗终端超过4.5万台。受灾地区利用北斗短报文功能,及时上报灾害位置、突发灾害信息及灾区救助信息等。各级民政部门通过北斗终端进行救灾物资的查询管理和监控,大幅提升全国救灾物资管理与调运水平。 

  在大众应用领域,基于北斗的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用,广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域,深刻改变着人们的生产生活方式。 

  国内外主流芯片厂商均推出兼容北斗系统的通导一体化芯片。据统计,2019年第一季度,在中国市场申请进网的手机有116款具有定位功能,其中支持北斗定位的有82款,北斗定位支持率达到70%。支持北斗系统的手表、手环等智能穿戴设备,以及学生卡、老年卡等特殊关爱产品不断涌现,得到广泛应用。 

  此外,北斗系统还广泛应用到印度尼西亚土地确权、科威特建筑施工、乌干达国土测试、缅甸精准农业、马尔代夫海上打桩、泰国仓储物流、巴基斯坦机场授时以及俄罗斯电力巡检等多国不同领域。随着北斗三号系统建设的日臻完善,北斗系统将在更广地域,为更多民众提供优质服务。 

  

三、国际合作 

  北斗系统始终坚持开放合作、资源共享,务实开展国际交流与合作,努力促进全球卫星导航事业发展。 

  继2012年圆满举办ICG第七届大会后,2018年11月又成功举办ICG第十三届大会,国家主席习近平向大会致贺信,大会发布全球卫星导航系统空间服务域互操作手册,形成共同发展卫星导航的西安倡议。 

  2018年11月,在中俄两国总理见证下,签署了《中华人民共和国政府和俄罗斯联邦政府关于和平使用北斗和格洛纳斯全球卫星导航系统的合作协定》,为中俄卫星导航合作提供了法律基础和组织保障,对实现两系统优势互补、融合发展,具有里程碑意义,标志着北斗与格洛纳斯系统合作迈入新阶段。 

  2019年4月,中阿在突尼斯联合举办第二届中阿北斗合作论坛,北斗落地阿拉伯取得又一重要成果。 

  此外,积极参加联合国外空会议50周年活动,向联合国外空司赠送了北斗三号卫星模型,在联合国大楼展区永久展示。 

  广泛参与国际交流,持续参加美国导航学会、慕尼黑卫星导航峰会、莫斯科国际卫星导航论坛等国际活动,宣传北斗,扩大交流,合作共赢。 

  持续融入国际标准。2018年9月,3GPP无线接入网络工作组全会通过了北斗三号系统提案,将北斗系统新信号列入工作计划。2018年11月,北斗搜救载荷写入国际搜救卫星组织中轨搜救系统的发展规划和框架文件。2019年1月,北斗船载设备检测标准在国际电工委员会完成立项,进入草案质询阶段。2019年4月,北斗公开服务标准通过国际民航组织的标准和建议措施A部分第一轮验证。北斗国际标准化取得重大阶段成果。 

  中国卫星导航年会已连续举办十届,年度参会人数逾3000人,已发展成为一个高水平、国际化的卫星导航领域综合性交流平台,为世界卫星导航技术与应用发展贡献积极作用。 

  中国卫星导航年会,遇见十年;北斗卫星导航系统,发展十年。十年前,我们只有北斗一号,在轨卫星仅3颗;系统体制RDSS,服务区域限中国及周边。十年后,我们享受北斗二号,拥抱北斗三号,在轨卫星38颗;系统体制RNSS,外加升级版RDSS,亚太区域性能更优,具备全球服务能力。北斗系统走过了不平凡的十年,带给我们拼搏的激情,也带给我们失利的泪水,但终究带给我们的,是今天的喜悦与未来的信心。 

  回望十年北斗路,翘首迈步新征程!过去的十年,北斗从区域走向全球,从追赶变为并跑。未来的十年,北斗将以更新的姿态、更强的能力、更优的服务,造福人类,服务全球,继续为世界贡献中国智慧和力量。 


(来源:北斗网)


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