北斗二号系统拥有自己的亮点
卫星导航系统作为国家安全与经济社会的核心基础设施,决不能依赖国外系统。我国卫星导航系统的建设分了三步走。第一步,北斗一号系统,已于2003年建成并投入运营;第二步,北斗二号区域系统,于2004年启动,预计2012年建成;第三步,覆盖全球、高精度的北斗二号全球系统,预计2020年建成。
已建成的北斗一号系统由两颗地球静止卫星、地面控制系统和用户终端等三部分组成,又称为“双星定位系统”。其用户终端定位时需要发射定位申请信号,由位于北京的地面中心站解算出用户位置,再通过卫星传送给用户。除了定位功能外,北斗一号还具有独特的卫星短消息通信功能,两个北斗用户哪怕相距遥远高山阻隔,只要都能看见北斗卫星,就能够在1秒内实现短消息通信。
北斗一号系统的建立,打破了美国和俄罗斯在这一领域的垄断地位,使我国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
北斗一号系统已连续稳定运行6年多,在部队边防巡逻、作战指挥、训练演习、后勤保障、抢险救灾等军事活动中发挥了重要作用,如在2008年汶川抗震救灾中,北斗一号导航系统就发挥了独特的优势。此外,北斗一号系统在渔政渔业、水文监测、森林防火等方面也得到了成功应用。
受工作原理限制,北斗一号工作区域局限于我国及周边地区,只能为中低动态用户提供定位服务,不具备测速功能,不能满足精确制导的需要。尚不能满足我国国防建设和国民经济建设长期发展的需求。
北斗二号系统包括区域和全球两个发展阶段,全球系统相对区域系统除了覆盖范围扩大外,其定位精度、导航战能力均有显著提升。它们的定位原理和GPS、GLONASS、Galileo完全相同,用户终端无须发射信号,仅需要同时接收四颗以上的卫星信号,即可解算出自身的位置。与此同时,北斗二号还保留并加强了北斗一号的短报文通信功能,这也是北斗二号不同于GPS、GLONASS、Galileo的一大特色。北斗二号建成之后将与GPS、GLONASS和Galileo系统并列成为四大全球卫星导航系统。
在应用方面,由于定位原理相同,精度相当,GPS目前所涉及的军民各种应用领域,北斗二号同样可以胜任。此外,强化后的短消息通信功能将成为北斗二号相对其他系统的一大亮点。
北斗系统发展面临的挑战
我国卫星导航系统的建设起步与美俄相比晚了约20年。经过十多年的努力,我国在技术上取得了长足的进步,系统建设和应用也取得了一系列成果,具备了全球系统建设的能力,但我们更应清醒地认识到我们所存在的不足和面临着的挑战:
第一,需大力强化北斗二号的导航战能力。北斗二号加速组网,将全面解决我国在卫星导航定位领域的有无问题。但军事导航系统的建设决不能满足于仅仅解决有无,还必须具备强对抗环境下的生存能力。要在未来导航对抗条件下立于不败之地,必须进一步加快导航战理论方法研究与工程实践的步伐。
第二,要高度重视国家基础产业的导航定位授时安全问题。我国的卫星导航应用近年来发展迅速,但是绝大多数应用都是建立在美国的GPS基础之上。通信、电力、金融、交通等经济基础性行业广泛依赖GPS进行授时,多个城市曾出现过GPS信号中断后移动通信网络瘫痪的严重事件。即使将来改用北斗系统进行授时,也只是摆脱了对GPS的依赖性,并没有从根本上解决易受电磁干扰这一卫星导航系统固有的脆弱性问题。因此,经济基础领域同样需要采用抗干扰设备或系统冗余备份等策略来提高其运行的安全稳定性。
第三,应加强自主创新,占领导航产业链上游。目前,GPS已占领中国卫星导航民用市场99%的份额,伽利略系统也瞄准了中国巨大的市场,北斗系统的应用面临着在夹缝中求生存的状况。北斗二号民用信号是公开信号,北斗二号导航终端的技术与GPS终端技术相似度很高,如果不能在导航终端和导航应用上掌握核心技术,我们仍然将处于导航终端产业链的下游。
综上所述,北斗二号卫星导航系统的加速组网,仍然还是我国卫星导航事业的起步。推动我国北斗卫星导航事业的快速发展,为我国国防安全与经济社会发展发挥重要作用,任重而道远。
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作者:
庄钊文 王飞雪
编辑:
胡楠
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