北斗三號總工：北斗核心功能已經(jīng)超越GPS，處于全球一流水平

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/吳子鵬）近日，北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)總設(shè)計師、中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長林寶軍在接受媒體采訪時表示，世界四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)分別為美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)、俄羅斯的格洛納斯定位系統(tǒng)(GLONASS)、歐洲的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)(Galileo)和中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)?！斑@四大導(dǎo)航系統(tǒng)里，原來北斗的目標(biāo)是爭二保三。但現(xiàn)在來看，北斗系統(tǒng)運(yùn)行效果超出預(yù)期，整體核心指標(biāo)已經(jīng)超過GPS，是世界一流的?！?/p>

北斗三號系統(tǒng)是我國自主建設(shè)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，于2020年建成開通，提供高精度、高可靠、高安全的時空基礎(chǔ)服務(wù)。目前，北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。

北斗三號是我國航天的里程碑

2020年6月23日，北斗三號第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射，標(biāo)志著我國成為世界上繼GPS、GLONASS之后的第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。隨后在2020年7月31日，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式宣布建成并開通，和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO并列，成為聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會認(rèn)定的供應(yīng)商。

從北斗一號到北斗三號，承載了中國成為衛(wèi)星強(qiáng)國的夢想。我國最開始意識到衛(wèi)星系統(tǒng)的重要性，還要追溯到上世紀(jì)的90年代，在1993年的“銀河號”事件里，我國認(rèn)識到衛(wèi)星導(dǎo)航對于國計民生的重大價值。由于GPS被切斷，當(dāng)年的“銀河號”在海上漂泊了20多天，其間沒有淡水和食物補(bǔ)給。然后到20世紀(jì)90年末期，局部戰(zhàn)爭中衛(wèi)星系統(tǒng)的作用讓我國深刻認(rèn)識到衛(wèi)星的戰(zhàn)略價值。

也就是在20世紀(jì)后期，我國開始大力發(fā)展自己的衛(wèi)星系統(tǒng)，并制定了三步走的戰(zhàn)略：
·2000年年底，建成北斗一號系統(tǒng)，向中國提供服務(wù)；
·2012年年底，建成北斗二號系統(tǒng)，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；
·2020年，建成北斗三號系統(tǒng)，向全球提供服務(wù)。

北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)的建成比原定計劃提前了半年。2023年7月5日，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)表彰大會在京舉行。會議指出，北斗三號系統(tǒng)作為面向全球提供公共服務(wù)的重大時空基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)過程中始終堅持走自主創(chuàng)新發(fā)展道路，成體系突破衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域百余項關(guān)鍵技術(shù)，新研百余種宇航級器部件，核心器部件100%自主可控，顯著帶動我國航天、電子等領(lǐng)域跨越發(fā)展。

在成果方面會議提到，目前北斗系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展各行業(yè)領(lǐng)域，助力各行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效，產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。作為聯(lián)合國認(rèn)可的四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一，北斗系統(tǒng)已服務(wù)全球200多個國家和地區(qū)用戶，在民航、海事、搜救等領(lǐng)域積極履行國際義務(wù)，為推動構(gòu)建人類命運(yùn)共同體貢獻(xiàn)中國力量。

總結(jié)一句話：北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的建成，是我國航天事業(yè)發(fā)展的一座里程碑。

北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)由地球中圓軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和地球靜止軌道衛(wèi)星3種不同軌道的衛(wèi)星組成，目前還在繼續(xù)優(yōu)化。2023年5月17日，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空。最新發(fā)射的第56顆衛(wèi)星為備份衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)有地球靜止軌道衛(wèi)星的在軌熱備份，具備無線電導(dǎo)航、無線電測定、精密單點(diǎn)定位、功率增強(qiáng)、站間時間同步和定位功能，將增強(qiáng)系統(tǒng)的可用性和穩(wěn)健性，提升系統(tǒng)現(xiàn)有區(qū)域短報文通信容量三分之一。

天上建好，地上用好

在北斗衛(wèi)星研究建設(shè)初期，我國對于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的作用和價值了解得并不清晰，是通過具體的事件，才逐步意識到擁有自主可控衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性。經(jīng)過二十幾年的發(fā)展，如今我國對衛(wèi)星導(dǎo)航的理解已經(jīng)非常深刻，不僅完成了建設(shè)，也在大力推動應(yīng)用端的普及。

在國防領(lǐng)域，北斗系統(tǒng)在武器裝備、軍事運(yùn)輸、軍事通信等方面完成了完整、徹底的部署。比如在軍事運(yùn)輸方面，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以提高軍隊運(yùn)輸?shù)墓芾砗托?，并保證軍隊物資的安全。

在海洋領(lǐng)域，北斗系統(tǒng)被應(yīng)用于船舶導(dǎo)航、海洋資源勘探和海洋監(jiān)測等方面。

在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于重點(diǎn)運(yùn)輸過程監(jiān)控、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實(shí)時定位調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域。

在航空領(lǐng)域，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為航空交通管理、空中交通安全、航班調(diào)度等提供了可靠的技術(shù)支持。

北斗系統(tǒng)成功落地離不開各產(chǎn)業(yè)鏈參與者的大力布局和支持。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，電力行業(yè)已完成了超過2000多座電力北斗地基增強(qiáng)基準(zhǔn)站的建設(shè)和部署，推廣各類北斗應(yīng)用終端超過50萬臺/套；目前搭載國產(chǎn)北斗高精度定位芯片的共享單車投放已突破500萬輛，覆蓋450余座城市；2022年國內(nèi)智能手機(jī)出貨量達(dá)2.64億部，其中2.6億部手機(jī)支持北斗功能，占比達(dá)到98.5%；在航天、海航和陸地交通領(lǐng)域，各類北斗終端超過810萬臺/套。

另根據(jù)《2022中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》，2021年我國包括與衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用直接相關(guān)的芯片、器件、算法等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值達(dá)1454億元，由衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用和服務(wù)帶動形成的關(guān)聯(lián)產(chǎn)值達(dá)3236億元。2022年，關(guān)聯(lián)產(chǎn)值已經(jīng)超過4700億元。

面向未來，北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的目標(biāo)是，2035年前還將建設(shè)和完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。

核心性能超過GPS

北斗系統(tǒng)作為一套后發(fā)的全球?qū)Ш较到y(tǒng)，也發(fā)揮了自己的后發(fā)優(yōu)勢，在各方面規(guī)格上逐漸達(dá)到了全球頂尖的水平。正如林寶軍介紹中提到的，北斗系統(tǒng)采用了很多先進(jìn)的技術(shù)，除了***和技術(shù)以外，采用了“一星兩鐘”，即同時配置兩個氫鐘和兩個銣鐘，且擁有最多的在軌衛(wèi)星數(shù)量。

四大衛(wèi)星系統(tǒng)具體對比如下圖：

可以看到，在核心性能方面，確實(shí)如林寶軍所言，北斗系統(tǒng)已經(jīng)具有一定的性能優(yōu)勢，絕不是保三爭二，而是全球領(lǐng)先的衛(wèi)星系統(tǒng)。此外，北斗系統(tǒng)還具有安全、可靠、穩(wěn)定、保密性強(qiáng)等優(yōu)勢，并提供三頻系統(tǒng)、短報文通信兩大功能。正如中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其所言：“現(xiàn)在的北斗三號系統(tǒng)，也就是北斗全球系統(tǒng)，已經(jīng)是世界一流的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，技術(shù)體制、信號設(shè)計以及技術(shù)程度都是世界上最先進(jìn)的，功能也很強(qiáng)大?！?br />

小結(jié)

目前，北斗系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)融入大眾生活中，比如在駕駛過程中，我們經(jīng)常會在岔路口聽到：為您提供北斗車道級導(dǎo)航指引。另外，通信授時、氣象監(jiān)測和城市管理等功能也在潛移默化地影響人們的生活。因此，北斗系統(tǒng)通過后發(fā)優(yōu)勢已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先的水平，并初步完成了自己“天上建好、地上用好”的目標(biāo)。