12月27日下午,中國衛星導航系統管理辦公室在國新辦新聞發布會上宣布,北斗三號基本系統建成,提供全球服務,這標志著北斗系統正式從區域走向全球。發布會上,中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其等介紹了相關情況。
北斗在亞太定位精度為水平5米高程5米
會上發布了新的北斗系統公開服務性能規范2.0版。北斗系統服務區為全球;定位精度為水平10米、高程10米(95%置信度);測速精度為0.2米每秒(95%置信度);授時精度為20納秒(95%置信度);系統服務可用性為優于95%。其中,北斗系統在亞太地區的定位精度為水平5米、高程5米(95%置信度)。包括“一帶一路”國家和地區在內的世界各地,均可享受到北斗系統服務。
截至2018年12月,北斗系統在軌工作衛星33顆,包含15顆北斗二號衛星和18顆北斗三號衛星。2019年至2020年,我國還將發射11顆北斗三號衛星和1顆北斗二號衛星,在鞏固亞太區域服務的同時,還將進一步提升全球服務性能。
手機提供的位置信息70%都是北斗提供
另據北斗衛星導航系統楊長風總設計師此前介紹,北斗衛星導航系統是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統,可在全球任何地點、任何時間、任何氣候條件下,為用戶提供高精度、高可靠的定位、測速、授時服務,并兼具特有的短報文通信能力。
北斗在行業區域應用方面顯現規模化效益。北斗已在公安、交通、漁業、電力、林業、減災等行業得到廣泛應用,正服務于智慧城市建設和社會治理。超過500萬輛營運車輛上線,建成全球最大的GNSS車聯網平臺,據統計,2017年道路運輸重大事故率和人員傷亡率均下降近50%以上。公安出警時間縮短近20%,突發重大災情上報時間縮短至1小時內,應急救援響應效率提升2倍。全國4萬余艘漁船安裝北斗,累計救助漁民超過1萬人,已成為漁民的海上保護神。基于北斗的高精度服務,已用于精細農業、危房監測、無人駕駛等領域。
楊長風介紹,北斗的大眾應用觸手可及。北斗由“高大上”轉為“接地氣”,日益走近百姓生活。
“手機提供的位置信息,70%都是北斗提供的。”世界主流手機芯片大都支持北斗,國內銷售的智能手機,北斗已成為標配。支持北斗的手表、手環、學生卡,更加方便和保護人們的日常生活。以北京為例,33500輛出租車、21000輛公交車安裝北斗,實現北斗定位全覆蓋;1500輛物流貨車及19000名配送員,使用北斗終端和手環接入物流云平臺,實現實時調度。
北斗三號對標世界一流,增加星間鏈路、全球搜索救援等新功能,播發性能更優的導航信號。星載原子鐘天穩定度達E-15量級,定位精度2.5至5米,較北斗二號提升1至2倍。在系統建設方面,北斗系統數十顆北斗衛星分別在地球靜止軌道衛星、中圓地球軌道衛星、傾斜地球軌道衛星三種軌道運行,這種混合星座設計為我國首創。
在應用與產業化方面,已形成北斗完整產業鏈。2020年底,我國將建成世界一流的北斗三號系統,提供全球服務。2035年,將建成以北斗系統為核心的綜合定位、導航、授時體系。屆時,北斗將以嶄新姿態、更強能力、更好服務,造福人類,服務全球。
絕大多數衛星有效載荷都是“西安造”
北斗導航衛星的有效載荷是打造中國時空基準的核心,位于西安航天產業基地的航天科技集團公司五院西安分院,是我國北斗導航衛星有效載荷總體設計與產品研制的主力軍。
二十多年來,西安分院堅持自主創新,承擔完成了北斗一號4顆衛星、北斗二號18顆衛星全部有效載荷研制任務。北斗三號全球衛星導航系統共計35顆衛星(5顆試驗星和30顆正樣衛星),西安分院迄今承擔了其中23顆衛星有效載荷研制任務。
1994年,國家正式批準北斗一號雙星定位系統立項,中國開始第一代衛星導航系統的研制建設。航天504所(西安分院前身)承擔了衛星有效載荷系統和跟蹤子系統的技術攻關和產品研制工作。
2004年9月,北斗二號導航系統立項。西安分院的北斗研制團隊歷經8年奮斗,終于實現了高穩星載原子鐘技術、星載精密測距技術、連續穩定的導航信號生成技術等為代表的多項關鍵技術突破。
2012年,西安分院啟動北斗三號研制工作。據西安分院北斗三號衛星副總師張立新介紹:“西安分院研制隊伍開展技術攻關,持續提升RDSS載荷能力,實現RDSS服務從區域走向全球,實現報文通信能力提升一個數量級,用戶容量提升一個數量級,用戶發射功率需求降低一個數量級,用戶體驗大幅提升。持續提升星載原子鐘性能,最終實現長壽命、高精度、小型化、全國產,體積重量縮小近一倍,精度提升一個半數量級,達到六百萬年相差一秒的精度水平。全球首創混合體制星間鏈路,10年懷胎孕育出30多顆星、幾萬公里高精度網絡化測量型星間鏈路,有力地確保了我國按計劃建成高精度全球衛星導航系統。”
其中,銣鐘作為導航衛星的頻率基準,直接決定著導航衛星定位、測距、授時的準確性,是整個導航衛星的心臟,更是打造中國時空基準的核心之一。西安分院是北斗導航衛星銣鐘的誕生地、技術成熟地。在銣鐘的研制歷程中,西安分院以強有力的技術為支撐,為北斗導航衛星裝上了強勁的“中國心”。
2007年4月14日,北斗二號衛星飛行試驗星成功發射。衛星搭載了由西安分院抓總,北京大學、510所聯合研制的兩臺銣鐘,并作為主鐘使用,且在軌表現良好。
2012年,在北斗二號一期發射的最后3顆衛星中,改變了以往的國產化銣鐘為主鐘、進口銣鐘為備份的搭配模式,國產化銣鐘完全取代了進口銣鐘,導航衛星全部裝上了國產化銣鐘。
2017年11月15日,北斗三號首發雙星成功發射,西安分院為北斗三號衛星抓總研制的銣鐘,在穩定度指標方面,較北斗二號區域導航系統提高了10倍,達到世界先進水平。
銣鐘的技術進步,直接推動了我國新建設的全球導航系統定位精度由之前區域系統的10米跨越到后續全球系統米級分辨率,測速和授時精度同步提高一個量級,為建立中國時空基準、推動北斗導航系統更廣泛的社會應用打下了堅實基礎。
2018年,我國成功發射了17顆北斗三號衛星,其中的9顆有效載荷由西安分院提供,而且裝上了西安分院研制的17臺銣鐘。至此,該院為北斗二號、北斗三號導航系統累計提供國產化星載銣鐘69臺,有力地支撐了北斗系統工程的建設與發展。 華商報記者 馬虎振 通訊員 張平 張昊







