北斗导航系统覆盖全球至少需发射30颗卫星

北斗卫星导航系统。CFP供图

“北斗”2020年覆盖全球:至少需发射30颗卫星

  预计今年年底再发射6颗卫星 定位精度达到10米左右

  本报北京讯 (记者赵琳琳)中国北斗卫星导航系统日前正式提供连续的导航定位和授时服务,这是世界上第三个投入运行的卫星导航系统。北斗卫星导航系统新闻发言人、中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示,北斗卫星导航系统将向全世界提供免费服务。据悉,目前北斗系统已发射了10颗卫星,开始提供试运行服务,具备25米左右的定位服务精度,预计今年底会再发射6颗卫星,定位精度会达到10米左右。本报记者采访了北京航空航天大学教授翁敬农。翁敬农介绍,要实现2020年覆盖全球能力的卫星导航系统,至少需要发射30颗卫星。

  全球卫星导航格局“4+2”

  广州日报:目前,卫星导航系统的应用情况如何?

  翁敬农:应用范围特别广。可以说是无时不在,无处不用。只要能够想到的地方基本都在使用。比如日常出行、校车管理、老人看护、小孩出行家长进行监控等方面都可发挥重要作用。我国的北斗卫星导航系统目前仍处于建设当中,现在提供初始运行服务,这是中国空间技术发展的又一个重要方面。

  广州日报:能否介绍其他国家类似导航系统发展状况及差异?

  翁敬农:美国的GPS发展相对成熟,是成熟使用中的系统,现在服务采用的用途最广泛。欧盟的伽利略系统尽管也是个全球覆盖系统,但使用范围仍局限于部分区域,发射的卫星仍然有限,不能够实现全天候、全天时对世界各个地区的服务,仍属对欧盟地区的服务。俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统的服务精度和范围仍有限,仍是建设发展中的系统。就特点而言,我国的北斗系统不但可以进行定位,提供源定位服务,还可以提供短报文服务,这是中国卫星导航系统的特色。把后发技术应用在卫星导航技术上,是后发优势的体现。

  另外,印度和日本也在研发类似系统,日本已经发射了一颗卫星,印度也准备发射卫星,计划已经做好。全球卫星导航系统的供应商目前呈现“4+2”格局。从技术方案和原理看,印度、日本与中国类似,但轨道设计等可能有差异,但就功能而言都希望能实现全球定位、全球统一使用等。

  卫星兼容共享是趋势

  广州日报:国内一些企业也在从事“北斗”应用研发与GPS兼容终端的研发,这类产品未来会在哪些领域使用?未来卫星导航系统发展趋势如何?

  翁敬农:一般而言,GPS拥有的功能

  “北斗”也可以实现,互相之间可替换。就好比是对方生产了手机,我们也可以自主生产。还有就是定位精度更高。比如,一个位置由4颗卫星确定的精度不会太高,但是如果有5颗或更多颗的卫星来定位,增加的卫星定位的位置可以对数据进行修正,提高定位精度。如果信号可以兼容共享,就可以给用户带来好处,服务质量会更好,定位精度会更高。

  此前,我参加过联合国的一个相关会议,会议上讨论了几个卫星系统互相兼容和互相操作的问题,这是联合国推动空间技术和平应用的一个方面。另外一个发展趋势是卫星接收机可以实现多模。比如GPS接收机可接受GPS系统信号,也可以接收北斗系统卫星信号,甚至可接收欧盟伽利略系统的信号,在几个信号间比对,得出更好的更高服务质量的信息。一个卫星接收机可以接收多个卫星导航系统的数据,也是受关注的方面。

  目前,这些终端设备在海洋、渔业、抗震救灾、应急救援、登山事故救援等行业和领域都已有应用。未来在生产生活的更多行业都能够应用。比如,建设大桥、大坝时有时候会有微小位移或升降,这些通过GPS都可以检测出来,及时修正。

  “北斗”年底再发6颗

  广州日报:目前北斗系统已具备25米左右的定位精度,预计明年底精度会达到10米左右。目前,美国GPS定位精度如何?

  翁敬农:美国的GPS卫星系统定位精度已达到米级甚至亚米级,也就是零点几米。现在公布的北斗卫星系统的精度是25米,明年可达到10米,定位精度越高,应用的范围就越广泛。我们现在发射了10颗卫星,明年再发射6颗,一共有16颗卫星。如果希望实现2020年覆盖全球能力的卫星导航系统,至少需要发射30颗卫星。美国GPS系统有超过30颗卫星。卫星发射越多,对精度贡献越大。

  现在,汽车导航大部分使用的是GPS信号。在物流行业,尤其在特种车辆、危险品运输等方面,需要更加专业的卫星定位导航系统的使用,并且要求其定位精度更高、信号更多更好。这也涉及到信号效果是否良好、是否存在盲区的问题,比如在一些高楼大厦比较密集的地方,容易产生信号盲区。未来卫星导航系统的发展,主要是应用更加广泛,定位精度越来越高,服务质量越来越好,盲区会越来越少。

整理:洪麓丰