北斗卫星导航系统建设与应用

　　2012年10月25日，随着第十六颗北斗导航卫星的升空，中国北斗卫星导航系统建设顺利实现“第二步”发展战略，区域导航系统最终建设完成。其可靠性、稳健性将更强，能够提供更快、更准的导航服务。由此可见，在空间资源的角逐中，北斗系统起步虽然比美国GPS晚了20年，却以“后起之秀”的强劲势头迎头追赶。

　　一、北斗导航发展战略

　　1、北斗的发展目标

　　其实众所周知，北斗系统是按照温家宝总理提出的“八字方针”——“质量、安全、应用、效益”的总要求，总体诉求是建设“高性能、高可靠、高效益”的北斗卫星导航系统，满足国家经济安全，社会发展、信息化建设，特别是当前经济发展方式转变的诉求。基本的原则也是八个字“开放、自主、兼容、渐进”。“开放”是将为用户提供免费高质量的开放服务，欢迎全世界的用户使用北斗系统，这也是目前联合国确定的四大卫星导航系统供应商共同的一个宣示。“自主”尽管我们是一个开放的系统，但是作为北斗来说，首先要建设成为一个独立自主发展运行的系统。“兼容”就是实现与其他几个卫星导航系统的兼容与互操作，兼容与互操作可以给各个系统的用户带来价值。“渐进”就是北斗系统将依据我们技术和经济的实际，循序渐进的发展，北斗系统整个发展的历程，也证实了这一点是非常正确的。

　　2、北斗的发展步骤

　　北斗是按三步走的发展步骤，归纳起来就是先区域后全球，先有源后无源的发展。发展道路是突出区域、面向世界、富有特色。

　　三步走的发展第一步，在2000年的时候已经实现了，也就是实现了一个区域有源的系统，解决了中国人卫星导航有无的问题。而且也是在全球第三个能够实现独立的卫星导航的系统。

　　现在正在接近完成系统建设的第二步，也就是现在的北斗卫星导航系统。截至2012年9月19日，我们发射了北斗第14、15颗卫星，使得中国现在带轨的卫星已经达到13颗，2012年底之前发射最后一颗北斗区域系统的主网卫星，使得整个系统建设在2012年底进行正式运营投入。

　　第三步，将继续发展北斗全球系统，使得北斗能够在2020年提供全球的无源服务，这样的服务不仅我们可以达到美国GPS为代表的全球性的服务，而且会使得兼容互操作的服务能够给用户带来更好的感受。总体思路就是在现有区域服务的基础上，继续完善空间星座，逐步提高空间信号的精度，终端多径抑制能力，进一步提高整个系统的可用性、连续性和完好性，为用户提供良好的高质量的服务。

　　围绕建设世界一流全球卫星导航系统这样的目标，加强总体设计，通过提升卫星性能和管理水平，倡导全球卫星导航的兼容互操作，进一步加大服务覆盖区域，提升区域的服务能力，特别是完善服务信号，促进全球卫星导航系统的共同发展。我们整个星座的建设，2012年已经发射了6颗卫星。系统的测试情况，在2011年年底之前，我们在基本系统建设的基础上，在系统试运行前期上，开展了大量的用户测试，众多的国内厂家，在各种平台上，进行了试用，涉及到的终端当时达到290台。整个系统测试形成横跨17个省市和我国主要的海域，最南在南极的中山站也进行了测试。

　　动态的范围和高度，都进行了相关的测试。实际上为什么强调这个动态范围和高度？现在GPS的使用，在相当程度上对高度和速度在国外使用是有很多限制的。整个试验的数据在当时已经超过一万小时，系统性能，当时试用表明是能够满足试运行的要求。2011年12月27日，我们在国务院新闻办公室召开了新闻发布会，正式发布了北斗系统的部门文件，正式宣布提供试运行服务。试运行服务以来，接近九个多月的时间，整个系统的运行是稳定的，随着主网卫星的不断增加，空间星座性能得到明显改善，用户感到在导航定位方面的性能获得明显提升。当前北斗系统可以提供的性能，已经从我们试运行时提出的指标，又有了进一步提高，服务区覆盖到东经55度到180度，南纬、北纬55度之间，定位精度平面是10米，高程是15米，测速0.2米，授时10米，实际上我们现在的测试都优于这样的指标。

　　二、北斗导航建设目标

　　北斗系统建设和应用是国家、军队相关部门共同推动的，通过引领带动，做好起步开局，夯实基础，引导示范。工作的目标是，2015年之前，使卫星导航芯片等核心技术性能接近同期国际主流产品的技术水平。在气象、电力、交通、通信等关键行业实现规模化应用。2020年前，基本形成门类齐全、布局合理，结构优化的产业体系，培养一批具有国际竞争力的企业，大力提升北斗应用的规模化水平。

　　1、总体思路

　　总体思路：一个是建用统筹，在2012年年底主要是解决建用相长的思路。遵循市场和产业化特点和规律，突出“两个重点”，抓好“五个支撑”。“两个重点”一个是芯片模块，在掌握自主知识产权，提升北斗芯片模块研发和技术水平，重点是为北斗示范应用和规模化推广提供成熟可靠的核心产品。第二个重点就是应用和示范，在涉及国家经济安全，经济发展，包括行业和区域进行应用示范。

　　“五个支撑”中第一个是总体设计，尤其在应用和产业化方面，确确实实需要整合方方面面的资源，共同形成一个顶层的规划。第二个就是政策法规，这里面就是有一些显性政策法规，也必须做一些隐性的政策法规，我们把它结合起来。第三个就是标准化工作，目前已经即将成立全国北斗卫星导航标准化技术委员会，进一步健全北斗的标准体系，积极推进北斗融入国际民航、海事、3GPP等国际组织。四是对外宣传，我们已经设立了新闻发言人，建设了北斗网站，主办了中国卫星导航学术年会，发布了北斗白皮书，通过宣传体系的建设，把北斗知名度和影响力逐步扩大。第五是知识产权，通过产业联盟等各种形式来建立北斗的专利池，来保护这方面的技术发展。

　　2、主要措施

　　第一是集中安排了北斗芯片模块的实物招标，我们现在是通过统一的指标目标要求，通过分阶段，通过快速提高北斗芯片水平这样的要求，采取在全国范围内实物招标，动态的排位，全程透明的竞争，来遴选国内优势团队组织研发北斗的芯片模块，现在已经进入到第二个阶段。

　　第二是联合国家相关行业和地方主管部门开展北斗应用示范，尤其是发挥我们方方面面的用户职能，把示范项目和行业的规划，行业的经费资源，行业全面推广的方案，以及相关的政策、法规、标准、规范进行捆绑，进行行业示范，以此来带动全行业的应用。

　　第三是强化基础设施建设，通过建设地基增强网，中国位置网提升用户客户端北斗导航定位性能，创造差异化竞争优势，创新基于位置的信息服务模式，全面推动行业的新型服务业的发展。

　　在芯片模块方面，我们去年一年在基带芯片上，几乎现在排在前五六名的厂家，每个产品都有若干指标达到或者接近国际现代主流产品，而且在实际应用当中，整体的体检性能去年一年提高的非常快。在行业里面，交通运输、气象、政务车、高精度等方面已经有了非常好的示范。在交通部、国家气象局、广东省一些示范项目现在也开始实施，农业部的渔业领域，林业、上海市、长三角、公安、民政、电力、国土、民航等行业的示范，包括湖南、河北、四川、新疆等区域示范也在抓紧推进。北斗地基增强网初步验证表明，我们北斗通过地基增强以后，它的定位精度可以达到2米以内，中国位置网已经完成方案设计。

　　标准化工作我们已经进入到国际民航组织的计划，预期在2015年前能够进入国际民航组织的标准，提供相关的区域服务。在海事方面，北斗现在正在逐步加入海事服务的标准，北斗标准化委员会目前已经进入公示阶段。

　　三、北斗导航未来思考

　　现在大家非常关心北斗的应用推广和产业，目前北斗产业的发展处于成长的关键转折和转型期。需要思考以下几方面的问题：

　　1、基础产品

　　基础产品，尤其是芯片，北斗导航在迅速成长的过程当中，如何能够在面临GPS挑战的情况下，能够有一个非常好的突破，这里面我们非常呼吁我们国家的综合部门，一些行业，我们的企业，包括我们的金融界，如何运用中国人的智慧和技术上的实力，来打造出北斗芯片的成熟度，快速的进入这个市场，这个是我们现在面临非常重要的一个课题。

　　2、与GPS的竞争

　　目前和GPS的竞争，不单是北斗简单的芯片在终端领域的竞争，还要打破现在GPS应用设置的这种思维框架，要把北斗的一些独特的优势，以及相关产业、相关行业的资源进行整合，形成一些新的、与GPS能够竞争的优势，这也需要北斗企业在这方面与政府部门配合，能够对此有所创新、有所创造。

　　3、找准用户需求

　　北斗产业不单是一个简单的芯片产业、一个终端产业。因为单个的芯片产业或终端产业只是一个“一”，后面能够有多少个“零”，则主要取决于全社会参与北斗产业的企业家及政府部门，能不能够找到北斗应用的真实、真正需求，以及为用户创造更实际的价值，在此过程当中，能够找到降低北斗产业和用户使用成本的途径，这些都需要政府部门及运营企业、工程技术人员等各方力量的共同努力。只有这样，北斗应用推广和产业才会有一个非常美好的前景，大家才可以在未来的蛋糕里各得其所。 

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