最火北斗导航完成亚太地区全覆盖定位精度相当G水族设施电子材料汽车座椅油过滤机交换器Frc

北斗导航完成亚太地区全覆盖 定位精度相当GPS

编者按：十八大报告提出，完善知识创新体系，强化基础研究、前沿照排机技术研究、社会公益技术研究，提高科学研究水平和成果转化能力，抢占科技发展战略制高点。实施国家科技重大专项，突破重大技术瓶颈。

我国卫星导航工程建设分为试验系统、区域系统、北斗全球系统 三步走 的发展战略。目前， 北斗 完成第二步发展目标，覆盖亚太地区的区域系统全面可用，今年底向民用用户提供卫星导航服务，2020年完成35颗卫星组的全球卫星导航定位系统。

发展卫星导航定位系统耗资巨大，如果不注重民用市场开发，将是巨大的浪费，也会影响北斗系统的发展和技术进步。

北斗 达到全球覆盖时将拥有30多颗在轨卫星，其定位精度并不比GPS的低。

在功能上，北斗系统的位置报告、指令传输功能是GPS所没有的。

我国日前成功将第十六颗北斗导航卫星送入预定轨道，标志着我国北斗卫星导航产品产业链短系统完成对亚太地区全覆盖的发展目标，已实现全部系统功能防护服和指标，将于2020年完成35颗卫星组的全球卫星导航定位系统（英文缩写COMPASS）。

我国卫星导航工程建设分为试验系统、区域系统、北斗全球系统 三步走 的发展战略。目前， 北斗 完成第二步发展目标，覆盖亚太地区的区域系统全面可用，今年底将向民用用户提供卫星导航服务。

北斗卫星导航系统的迅速发展，引起人们广泛抛光布轮关注： 北斗 民用市场前景如何？ 北斗 是否先进可靠？ 北斗 应用的潜力何在？

北斗 民用市场亟须加快推动

目前，太空中分布着数十颗导航定位卫星：美国24颗，俄罗斯17颗，我国16颗，欧盟2颗。其中，美国的全球定位系统（GPS）是目前惟一能够独立提供全球导航、定位与授时服务的卫星导航系统；俄罗斯的全球导航系统（GLONASS）正在向全球服务方向发展；而欧盟的伽利略（GALILEO）全球卫星导航系统受多种因素和资金问题制约，至今进展缓慢。

卫星定位测量需用无线电技术，因此频率是卫星导航系统的建设基础和运行保证。世界各主要大国在此方面的激烈竞争，导致这一极为重要的空间战略资源变得紧缺。经过多次国际频率磋商，北斗系统频率工作于2006年3月取得历史性突破。目前 北斗 正式进入国际电联频率登记总表，标志着 北斗 拥有了与GPS、GLONASS、GALILEO等平等的频率保护地位。

如果将 北斗 与GPS结合使用，比GPS与GLONASS结合使用的效果更好，每位用户头顶上的可用卫星，将由过去的4 6颗增加到现在的8 12颗。 中国卫星导航学术年会科学委员会副主席、北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森表示， 北斗 的加入，使用户获得了更高的精度和更可靠的服务。

我国亟须加快 北斗 民用市场培育，加速推进 北斗使有效脉冲数量放大4倍 产业。 中国科学院院士、北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋表示，发展卫星导航定位系统耗资巨大，如果单纯用于军事，不注重民用市场开发，这是对卫星资源的巨大浪费，也会影响北斗系统的发展和技术进步。如果我国像美、俄一样，等完成卫星全球覆盖才来发展民用市场，也不利于空间技术的转化和人才队伍的培养。俄罗斯在这方面曾有过深刻教训，其GLONASS全球系统于1996年投入使用，由于民用市场发展缓慢、经济困难无力补，基本不能提供可靠服务。

北斗 定位精度与GPS相当

在向某个特定用户提供定位服务时，GPS使用4颗在轨卫星，而北斗实验系统仅使用2颗、区域系统使用4颗，这是否意味着 北斗 正在向GPS的发展方向靠拢？

GPS采用无源定位方式，而北斗实验系统采用有源定位方式、北斗区域系统采用有源、无源两种定位方式，因此 北斗 具有有源和无源两种定位方式，这反而是 北斗 的优势所在。

GPS最初是利用核潜艇与其中4颗在轨卫星的相互位置关系，通过方程式解算出核潜艇位置，这是一种无源方式，即核潜艇不向卫星发射定位信息，只有卫星向核潜艇发送信息。然而，这种方式也有不足之处，即没有利用地面测绘成果，需要卫星数也较多。

上世纪80年代，由于我国经济实力较弱，无法像美俄一样大量发射卫星。于是，我国军事测绘专家推出 双星定位 理论，即将大地测量成果与太空卫星定位相结合。这是一种有源定位方式（即用户需向卫星发送定位申请信号），虽然仅仅使用两颗在轨卫星，但定位精度也能满足需求。如今，我国北斗区域系统增加了无源定位方式，用户可以便捷地在两种定位方式中自由转换。

孙家栋表示， 北斗 卫星发射到不同的太空轨道，正是为了使覆盖亚太地区的 北斗 卫星密度不小于GPS，而且今后达到全球覆盖时将拥有30多颗在轨卫星， 北斗 的定位精度并不比GPS的低。

在实际应用中，GPS为特许民间用户提供 精码 服务，其单点定位精度为5 10米；对于非特许一般民间用户，提供 粗码 服务，其单点定位精度为20 40米。此前，由于美国仅向我国提供 粗码 服务，无法满足诸如精密测量等民用需求。于是，我国组织建设了卫星导航增强系统，迫使美国开放中国区域的GPS精码服务，从而使GPS定位精度达到10米左右。目前， 北斗 定位精度已由此前的25米提高到北斗二号的10米。

有源定位和短信功能是 北斗 的独特优势

北斗 拥有的其中一种定位方式有源定位方式，往往被人诟病；而其独有的短报文通信功能，也往往被人称为无用的 鸡肋 ，事实是否如此？

实际上，这正是 北斗 的优势所在，也体现了 北斗 卓越的系统顶层设计和今后的扩展能力。 谭述森表示，GPS的无源定位方式只解决了 我在哪儿 的问题，……将试样置于实验机的两夹具中而 北斗 的有源定位方式同时解决了 我在哪儿 和 你在哪儿 的问题，可以说 靠一个北斗用户机就可以走遍天下 。

今年初，我国的一支地质勘探队，在携带GPS用户机进入无人区工作时失踪；而在南海捕鱼的几千条渔船，由于装备了北斗导航系统，没有一艘船因为海上风暴而迷航，这就是定位方式差异导致的结果。

为在城市高楼群或高山峡谷中的用户提供定位服务， 北斗 也比GPS强一些。因为在头顶上的狭窄空域，前者比较容易同时找到两颗在轨卫星，而后者很难在头顶上同时找到4颗卫星。 谭述森说。

中国卫星导航定位应用管理中心主任杨宝峰介绍：北斗区域系统的建成和开通运行，标志着中国卫星导航事业的跨越式发展，也标志着 北斗 的应用将进入规模化、社会化阶段。与GPS系统相比， 北斗 有着自身的特色和优势，服务上与GPS基本相当，在功能上，北斗系统二手钻床的位置报告、指令传输功能是GPS所没有的。因此可以说，就国内应用而言，GPS能做到的， 北斗 都可以做，而且 北斗 所具有的特色优势，一定会比GPS应用得更好、更广。

如今，美国研发的第三代GPS以及欧盟、印度等国正在研发建设的新系统，都在考虑增加有源定位方式。 别人学 北斗 ，并不令人奇怪；今后中国人不用 北斗 ，这才是令人奇怪的事。 南方测绘集团技术管理中心技术总监李耀忠感慨地说，虽然 北斗 在地面站设备、用户设备、卫星技术等方面与美国仍有差距，但在顶层设计和系统结构方面的优势，能在相当程度上弥补我国在基础工业方面的不足。