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北斗卫星导航系统工程总设计师、中国工程院院士杨长锋在《GPS世界》杂志上发表文章《2022年方向:北斗系统进入全球服务新时代》,介绍了北斗系统目前的系统性能和服务,应用产业的发展和国际合作,并对北斗系统的后续计划进行了展望。
发布时间:2022-04-19 点击次数:732

2022年1月14日,北斗卫星导航系统工程总设计师、中国工程院院士杨长锋在《GPS世界》杂志上发表文章《2022年方向:北斗系统进入全球服务新时代》,介绍了北斗系统目前的系统性能和服务,应用产业的发展和国际合作,并对北斗系统的后续计划进行了展望。2022年

方向:北斗系统进入全球服务新时代

2020年,北斗三号全球卫星导航系统将建成并投入运行。2021,Beidou系统将继续提高性能,扩大应用,深化合作,持续、稳定、快速地发展。

一、系统性能与服务

目前,北斗系统在轨运行的服务卫星有45颗,包括15颗北斗二号卫星和30颗北斗三号卫星,它们共同为用户提供7项服务。具体来说,它提供三项服务:定位和导航定时、全球短消息通信和国际搜索救援;在亚太地区,它提供四项服务:基于卫星的增强、基于地面的增强、精确单点定位和区域短消息通信。自投入使用以来

系统已连续稳定运行一年多。卫星可用性平均值优于0.99,连续性平均值优于0.999。定位、导航和定时服务。通过全球连续监测评估系统测量,全球水平定位精度约为1.52米,垂直定位精度约为2.64米(B1C信号单频,95%置信度);测速精度优于0.1m/s,计时精度优于20纳秒,亚太地区精度更好。{ $}{

图1世界上可见的北斗系统卫星{{ } }上图显示了2021年11月18日北斗时间0时00世界范围内的北斗系统卫星的数量。其中,在亚洲和太平洋的一些地区可以看到20多颗卫星(图片和信息来源:www.csno-tarc.CN)

全球短消息服务。通过14颗MEO卫星,为授权用户和LEO卫星提供了试验服务,最大通信容量为560位,一次约40个汉字;国际搜索救援服务,通过6颗MEO卫星提供符合全球卫星搜索救援系统标准的406mhz前向报警服务(meosar),通过24颗MEO和3颗IGSO卫星提供基于B2B信号的返回链路服务(RLS)。目前,试验验证已经完成,正在协调加入国际搜索救援卫星组织;对于星基增强服务,局方正在组织星地融合测试评估,定位精度、告警时间、完整性风险等指标均满足要求;基础增强服务,利用中国建成的帧网络参考站和区域网络参考站,为工业和公共用户提供实时厘米级和后毫米级高精度服务;精密单点定位服务:通过三颗geo卫星广播精密单点定位信号。实测水平定位精度为0.24M,垂直定位精度为0.41m(95%置信度),收敛时间小于20分钟;区域短消息通信,短消息通信已经在大众手机上进行了测试和验证,后续计划将大规模应用。

II。应用产业发展

北斗规模应用已进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。2020年,中国卫星导航和定位服务业总产值继续增长,比2019年增长约16.9%,达到4033亿元(约合632亿美元)。在基础产品方面,支持北斗三号系统的北斗/GNSS基础芯片、模块、板和天线等关键技术取得全面突破。所有国外主流芯片均支持北斗系统,建立并实施北斗基础产品认证测试系统。在大众应用方面,北斗系统正日益融入普通人的日常生活,并正在成为智能手机、可穿戴设备等大众消费产品定位功能的标准配置。小米、华为、苹果和三星等智能手机制造商都支持北斗系统。2021前三季度,智能手机应用网络接入支持中国北斗定位的比例达到72.3%,出货比例达到93.5%。北斗基础增强已进入智能手机,可实现1M高精度定位。车道水平导航正在中国许多城市进行试点应用。在工业应用方面,北斗系统已全面服务于交通运输、公共安全、救灾减灾、农业、林业、畜牧业和渔业,并加速融入电力、金融、通信等基础设施。特别是在抗击疫情的科技斗争中,北斗进行了精确定位,以帮助有效供应和流通防疫物资。目前,基于北斗系统的土地所有权、精准农业、智能港口等解决方案已经服务于亚洲、东欧和非洲国家的经济社会发展,北斗产品已经应用于全球一半以上的地区。三、 国际合作北斗始终坚持开放、合作、资源共享的发展理念,积极务实地开展国际交流与合作,为和平利用外层空间贡献了力量。双方在中国举行的中俄卫星导航重大战略合作项目委员会第八次会议于2021年10月举行。双方共同编制并签署了中国-中国卫星导航合作路线图,从2021至2025,为今后五年中俄卫星导航合作提供了规划指导;与阿根廷、南非签署卫星导航领域合作文件,正式建立常态化合作机制。在多边方面,它继续参加联合国全球卫星导航系统国际委员会(ICG)的一系列活动,并倡导在多边场合共同讨论和促进全球卫星导航事业。成功举办首届中非北斗合作论坛、第三届中阿北斗合作论坛、第二届中国中亚北斗合作论坛和迪拜世博会“北斗日”主题活动,分享北斗系统建设和发展成果。

逐步融入国际标准,继续推动北斗系统成为民航、海事、搜救卫星、移动通信、电工委员会等国际组织的标准体系,一批支持北斗系统的国际标准率先发布。目前,中国政府已向国际民用航空组织起草了一份承诺书,承诺北斗系统将免费为世界各地的民航用户提供基本导航服务。国际导航设备协会正式发布了包含北斗卫星增强系统的标准,标志着全球海事用户可以相应地进行北斗卫星增强海事应用。国际移动通信第三代伙伴计划启动了北斗三号B2A和b3i新信号的标准化工作。国际电工委员会发布的《全球海上遇险与安全系统应急位置指示器检测标准》将支持北斗接收机和北斗搜救服务。中国政府高度重视并全面推进卫星导航法治建设,基本形成了以国家宏观政策、行业和地方政策法规为主导的北斗法制体系。积极推进《中华人民共和国卫星导航条例》立法进程,确保卫星产业健康、快速、可持续发展。2021年5月,《Beidou卫星导航系统法治建设报告》发布。

四、后续计划

在后续工作中,北斗系统一方面将确保系统的稳定运行,另一方面将重点发展备用卫星,完成备用卫星的生产、状态优化和地面测试,根据需要发射性能更好的北斗三号备用卫星,进一步提高星座的可靠性。坚持“中国北斗、世界北斗、一流北斗”的发展理念。弘扬新时代“自主创新、开放融合、团结追求卓越”的北斗精神,服务世界,造福人类!作者:北斗卫星导航系统工程总设计师、中国工程院院士杨长峰

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