北斗系统启动全球拓展建设

　　北斗系统启动全球拓展建设

　　崔恩慧

　　3月30日，我国成功发射的首颗新一代北斗导航卫星，是北斗卫星导航系统第17颗卫星。卫星入轨后将开展新型导航信号体制、星间链路等试验验证工作。该星的成功发射标志着北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。

　　北斗卫星导航系统（简称北斗系统，英文缩写为BDS）是我国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、测速、授时服务，并兼具短报文通信能力。

　　按照“质量、安全、应用、效益”的总要求，坚持“自主、开放、兼容、渐进”的发展原则，北斗卫星导航系统建设实施“三步走”发展战略，前两步已实现（2000年底建成北斗卫星导航试验系统，面向中国及周边地区提供服务；2004年启动北斗卫星导航系统建设，2012年底形成区域覆盖能力，并正式向亚太地区大部分地区提供运行服务），目前正在实施第三步，计划于2020年前后，完成30余颗北斗导航卫星发射和组网，形成全球覆盖能力。

　　　自2012年北斗卫星导航系统正式提供区域服务以来，系统保持连续稳定运行，性能指标稳中有升，满足10米指标要求，部分地区性能略优于指标要求。2013年，中国政府发布了《北斗卫星导航系统公开服务性能规范（1.0版）》，给出了北斗卫星导航系统的空间信号特征及性能指标、系统服务特征及性能指标，向用户承诺了系统基本性能标准；发布了《北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件公开服务信号（2.0版）》，公布了第二个公开服务信号B2I，标志着北斗卫星导航系统成为首个拥有两个民用频点并已经形成服务能力的卫星导航系统。

　　中国政府高度重视北斗卫星导航系统建设，将其列入国家科技重大专项，支撑国家创新发展战略。2013年，国务院先后发布了《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》、《国家卫星导航产业中长期发展规划》，从国家层面对卫星导航产业长期发展进行了总体部署。目前，北斗卫星导航产业取得长足进步，产业已初具规模，形成了基础产品、应用终端、系统应用和运行服务较完整的产业体系。国产北斗核心芯片、模块等关键技术全面突破，性能指标与国际同类产品基本相当，自主芯片销量超500万片，相关产品已逐步应用推广到交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、大地测量、智能驾考、救灾减灾、手机导航、车载导航等诸多领域，已产生广泛的经济和社会效益。此外，国家有关部门及地方政府，基于现有资源，正在联合建设北斗地基增强系统，为我国提供广域米级/分米级实时导航定位服务以及区域厘米级实时定位服务。

　　图：北斗系统模型

　　本着“中国的北斗，世界的北斗”的发展理念，中国政府以开放、合作、积极的态度，在国际多边、双边领域，与各全球卫星导航系统国家、相关国际组织广泛开展了国际合作，积极承担相关国际义务，务实推动卫星导航国际交流与合作，促进卫星导航服务人类社会发展。一是同美国GPS、俄GLONASS、欧洲伽利略系统开展兼容与互操作协调，与美联合发布了卫星导航合作声明，与俄签署了卫星导航合作备忘录。二是作为全球卫星导航系统核心供应商，积极参加和支持联合国全球卫星导航系统国际委员会（ICG）有关工作，持续面向全球特别是发展中国家开展卫星导航领域国际教育培训；积极倡导和推动国际卫星导航系统监测与评估服务合作，为全球用户提供各大卫星导航系统运行服务状态信息。三是积极推动北斗系统进入国际民航（ICAO）、国际海事（IMO）、移动通信（3GPP）等国际组织。

　　2014年5月，《船载北斗卫星导航系统接受设备性能标准》通过国际海事组织审议并向成员国发布；2014年11月，北斗系统获得国际海事组织批准，正式纳入世界无线电导航系统（WWRNS），成为继美GPS、俄GLONASS后第三个被国际海事组织认可的全球卫星导航系统，标志着北斗系统正式取得海事应用国际合法地位，具备了进入海运业应用条件；国际民航组织也认可北斗系统作为核心星座启动工作计划。四是积极推动北斗系统服务国际社会。举行了北斗行活动，实施北斗/GNSS应用演示和体验活动，通过展览展示、互动体验、企业交流等方式，让跟多国家和人民了解北斗、应用北斗，感受北斗系统特色与优势；持续举办面向全球的中国卫星导航学术年会，迄今已举办了5届，第六届年会将于2015年5月在西安举办。

　　北斗导航系统卫星轨道分布设想图

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　　全球导航四大系统密集发射卫星

　　今年3月，全球导航卫星突然迎来爆发月，除了中国开启全球组网建设，今年预计发射4颗~5颗新型全球组网卫星，美国全球导航系统（GPS）、欧洲伽利略以及印度区域导航卫星系统（IRNSS）都参与其中。这似乎意味着，全球卫星导航领域的竞争，将空前激烈。

　　美国发射第9颗GPS IIF卫星

　　美国东部时间3月25日下午14点36分，一枚“德尔它”4型火箭从弗罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空，将美国空军的最新一颗全球定位系统卫星GPS IIF-9送入了预定轨道。GPS IIF-9卫星是波音公司研发的12颗卫星中的第9颗，预计2016年年初，12颗卫星将全部发射升空。

　　目前GPS IIF卫星的军用定位精度为1米~5米，民用定位精度为6米~12米。随着GPS IIF-9的发射，Block IIF批次的GPS卫星会继续增多，计划今年6月，9月和明年1月发射最后三颗IIF批次的GPS卫星。从2017年开始，将启用下一代GPS卫星-GPS Block IIIA，此后，美国的GPS布网频率将会逐渐加快，而卫星的定位精度将会更高、抗干扰能力更强。

　　伽利略导航系统再发两颗导航卫星

　　格林尼治时间3月27日21点46分，欧洲伽利略卫星导航系统第7颗和第8颗卫星搭乘一枚俄罗斯“联盟”运载火箭从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空。此次发射之后，伽利略导航系统的卫星数量达到8颗。

　　两颗导航卫星由德国OHB-System集团公司和英国萨利卫星技术公司联合制造，质量分别为715千克和713千克，预计工作寿命超过12年。按照计划，这两颗卫星将在通过轨道内测试后于今年年中开始工作。伽利略卫星导航系统计划由30颗卫星组成，预定于2020年实现全部卫星组网。

　　印度发射IRNSS第4颗导航卫星

　　印度当地时间3月28日5点29分，IRNSS的第4颗卫星由C-27型极轨卫星运载火箭从萨蒂什•达万航天中心发射升空。随着IRNSS-1D卫星的发射，4颗卫星将发射导航信号，这已达到让该卫星系统完全生效、使导航接收器能够计算位置的最小卫星数量。

　　据了解，IRNSS计划由总共7颗卫星组成，预计会在2016年前完成组网。IRNSS的重点是为南亚和周围水域进行导航，应用于海上交通、车辆与船舶的跟踪、通信和测绘等民用领域，信号能够覆盖印度全境。

　　全国征集卫星应用服务解决方案

　　3月31日，中国卫星全球服务联盟在北京举行新闻发布会，纪念我国卫星通信工程，即“331工程”实施40周年。该联盟在发布会上介绍了2015年的重点活动计划，并宣布即日起启动在全国范围内广泛征集卫星应用服务解决方案，并在此基础上编撰《中国卫星应用服务解决方案大全》，计划用2年时间，普及推广卫星应用知识，力争在全国掀起学习、普及、推广卫星应用的热潮。

　　中国卫星全球服务联盟是一个泛民间、开放式、跨界域的非盈利社会团体，由航天全产业链的优秀企业、科研机构、学校和个人自愿组成。2014年底，联盟制定了“一带一路、全球化发展和国际化经营”三大战略，紧密依托联盟成员的优质资源和国际合作经验，架设天基新丝绸之路，努力实现中国卫星全球服务，为“丝绸之路经济带”和21世纪“海上丝绸之路”建设提供天基高速信息通道。

　　中国卫星全球服务联盟目前正在新疆、宁夏、海南、福建等丝绸之路重点地区建立先行试验示范项目，取得经验后，沿陆路向西发展，跨越中亚西亚进入欧洲。沿海路向南海发展，跨越南太平洋印度洋直至非洲和拉美，以此模式在全球选点建站，意在重点地区建立15个~20个地面设施，确保中国卫星全球有效覆盖，真正实现信息获取实时化、数据处理自动化、信息服务网络化，为国家实施“一带一路”战略做好先行服务支撑和信息保障工作。

　　联盟常务副理事长王忠国对此强调，航天技术推广应用将为大众创新创业提供源动力。“在这个大众创业、万众创新的时代，卫星应用服务将为大众创新创业提供源动力，航天技术与经济产业发展深度融合，将形成新的资源、新的市场、新的业态、新的生活方式。欢迎各地方协会、科研机构、大中学校、专家学者积极参与，合作共同完成卫星应用领域具有里程碑意义的工程。”

　　稿件摘自2015年太空探索杂志