“北斗之父”孙家栋： 中国发展北斗导航不排斥GPS

记者

中国为什么要研制北斗卫星导航系统？

孙家栋

卫星导航、通信、遥感是航天技术运用的三个主要领域。在人们日常生活和国民经济建设当中，总需要不断地问“在哪里”、“什么时间”两个问题，人类90%以上的信息都与时间、空间相关。卫星导航技术的作用就是给人类提供时间坐标和空间坐标。时空信息深入到人类生产生活的各个领域，跟用水用电一样不可或缺，是国民经济的重要基础设施。就像停水停电影响城市生活一样，卫星导航服务一旦失效，国家的经济运行就要受到很大的影响。 在日常的运作中，天上的卫星也有可能出现这样那样的毛病，影响到地面的导航服务。因而，中国需要掌握自主、独立、可控的卫星导航技术。
 

目前，美国的GPS系统研发较早，已经覆盖了全球。但许多国家已看到了自主可控的问题，除中国外，俄罗斯、 欧盟都在搭建全球性卫星导航系统，形成了卫星导航的“四大家族”。日本、印度也加紧搭建自己的区域性卫星系统 。近日，日本成功发射第三颗导航卫星“引路”3号；印度亦试图发射全球定位卫星IRNSS－1H，以替代在轨的一颗故障卫星，但发射失败。
 

必须要强调的是，要独立自主掌握卫星导航技术是有很大的难度的。中国的航天事业起步很早，但为什么直到上世纪,90年代才开始搞卫星导航？这是因为卫星导航系统网络庞大，需要技术的积累。一旦建起来以后，用户量是相当大的，别说停机，瞬间的使用效率不好都不行。不仅仅是建起来就完事了，要不断地发展。这需要付出上千亿的经济代价，也体现了国家的决心。
 

2012年，我国区域性的“北斗二号”完成卫星组网，目前正在搭建全球覆盖的“北斗三号”。
 

按照计划，“北斗三号”卫星的发射采取“一箭双星”的办法。今年下半年发射3-4次，对应的卫星数目就是6-8颗。我国航天系统有很严格的质量把关制度。“北斗三号”的卫星研制生产工作都按照计划在正常运行。我在想，卫星的生产一步一步走来，今年有可能保持三次以上的发射的。

记者：

从8月初开始，中国和俄罗斯专家进行了两国导航卫星的联合在轨试验，用两周时间研究评估北斗和格洛纳斯系统沿“丝绸之路经济带”的导航条件。如何评价这次中俄合作试验对中国北斗产业、对全球卫星导航格局的影响？

孙家栋

在逐步建立自主的卫星导航系统后，我国还要回答一个问题，就是对GPS、其它卫星导航系统要有什么样的态度。
 

总的思想是“兼容”，是不排斥。卫星导航产业发展的关键，在于地面技术的应用。世界各大卫星导航系统都很重视地面应用。对地面应用来说，信息数据量越大，处理精度就越高；信息来源越多可靠性就越强。比较理想的情况是，信息源中有自主可控的，地面导航设备平时接收多种信息源，实现高精度定位服务；一旦某颗卫星因正常调试或工作故障而出现错误信号，导航设备能够第一时间剔除错误信号，保障正常工作；如果遭遇特殊情况，自主可控的信息源也能保障基本的时空信息服务。
 

这次中俄合作试验，主要是要测试北斗和格洛纳斯两个系统的兼容和互相操控问题。实际上，GPS、北斗、格洛纳斯、伽利略四大平台的交流还是比较紧密的。这四个导航系统在轨卫星加起来，几年后将达到120颗左右。这也意味着许多国家上空，同时有20-30颗卫星。如果这四个系统能很好地兼容，可想而知地面应用设备的定位质量将 精准到什么程度。卫星的兼容，涉及频谱、轨道的协调，相当于商量你走这条车道、我走那条车道，目前协调起来难度还不是很大；但互相操作显得有些复杂，与独立自主有一定冲突，不太容易协调。
 

具体到中俄专家的联合试验，技术交流对中国和俄罗斯都有好处。相比较而言，中国的电子元器件发展比俄罗斯走得前一些；而俄罗斯有着很强的航天科技基础，又是横跨亚欧大陆的大国，中俄合作可以让北斗系统掌握更多的地面基站信号源，从而提高导航的精度。这对我国推广“一带一路”倡议、服务“一带一路”沿线国家是比较有利的。 我国正在搞覆盖全球的“北斗三号”工程，服务“一带一路”沿线国家将是未来我国北斗导航系统发展的主要方向之一。