北鬥係統總設計師楊長風:北鬥芯片都是“中國芯”
“車輛使用北鬥係統,能不能實現一兩(liang) 米精度、秒級誤差的導航?”有聽眾(zhong) 問道。
“單靠北鬥係統的定位精度和可靠性還有差距。”楊長風坦言,但配合更強大的地基增強係統、車輛間的協同能力、車道輔助設施建設等,車道級識別完全可以實現,甚至可以實現無人駕駛。
稍稍幾句對談,“高冷”的北鬥係統就和日常生活無縫對接。
近日,全國政協重大專(zhuan) 項工作委員宣講團在京舉(ju) 行宣講報告會(hui) ,全國政協委員、北鬥衛星導航係統工程總設計師楊長風以《北鬥衛星導航係統建設發展與(yu) 融合應用》為(wei) 題進行宣講。部分在京全國政協委員、市政協委員,市政協機關(guan) 幹部,“模擬政協”社會(hui) 實踐活動學生代表參加宣講活動。
衛星導航與(yu) 位置服務產(chan) 業(ye) 總體(ti) 產(chan) 值年均增長約20%
楊長風通俗地解釋了衛星導航的原理:基於(yu) 三球交匯原理,通過測量3顆以上導航衛星與(yu) 用戶接收機的距離,解算用戶的三維位置坐標,“聽起來好像很神秘,但我們(men) 搞導航的一聽就明白了。”他笑說。
建設高性能、高可靠的全球衛星導航係統,是我國科技領域中長期發展規劃的16個(ge) 重大專(zhuan) 項之一,曆時近30年建設,北鬥係統是我國迄今為(wei) 止規模最大、覆蓋範圍最廣、服務性能最高、與(yu) 百姓生活關(guan) 聯最緊密的巨型複雜航天係統。
“北鬥係統是由空間段、地麵段、用戶段的工作衛星、四十多個(ge) 地麵站、成千上萬(wan) 的用戶終端等一起織就的一張‘天羅地網’。”楊長風說。
“這張網”的地位不言而喻,作為(wei) 國家經濟社會(hui) 發展的重要支撐,它是繼移動通信、互聯網之後的第三大經濟增長點,10年來我國衛星導航與(yu) 位置服務產(chan) 業(ye) 總體(ti) 產(chan) 值年均增長20%以上,預計2020年產(chan) 值有望超過4000億(yi) 元。
全球定位精度與(yu) GPS相當,局部區域優(you) 於(yu) GPS
和GPS係統比,北鬥表現如何?
“北鬥是最強大的全球衛星導航係統。”楊長風說,北鬥係統獨創了三種軌道混合星座,增加了精密單點定位、星基增強、區域短報文通信、國際搜救、全球短報文通信等新功能,可以播發更優(you) 的導航信號,“全球範圍定位精度與(yu) GPS相當,局部區域優(you) 於(yu) GPS”。比如在北美、非洲、歐洲等地,北鬥的定位精度在5米左右,在亞(ya) 太地區可以精確到2.5到3米。
除了實時導航和快速定位之外,北鬥係統還有位置報告和短報文通信等特色功能。如楊長風所言,北鬥服務就在你我身邊,“作為(wei) 全球最先進的導航係統,它的應用‘隻受人類想象力的限製’。”
特別是用北鬥係統可以“發短信”的短報文服務,是國外其他任何一個(ge) 全球衛星導航係統都不具備的。楊長風透露,年底預計有增加短報文功能的華為(wei) 手機發布,車道級別導航也可能搭載其中。
星星互聯 星地互聯
楊長風表示,北鬥係統具備星間鏈路,實現衛星之間、星地之間互通互聯。
他進一步解釋,北鬥三號係統采用Ka頻段相控陣鏈路,將30顆衛星和國內(nei) 幾十個(ge) 地麵站有機聯係起來,極大提升了運營能力、安全性和定位精度,直接為(wei) 航天器提供測控輸數傳(chuan) 服務,“沒有地麵支持的情況下,衛星可以實現60天自主運行,上下鏈路不受大氣電離層的幹擾,定位精度顯著提升。”這是它的“獨門絕技”。
抗戰勝利七十周年大閱兵中,地麵方隊時間誤差僅(jin) 僅(jin) 在0.3秒之內(nei) ,距離誤差在正負10厘米之內(nei) ,空中梯隊米秒不差,都是北鬥的功勞。
“北鬥芯”都是“中國芯”
經過多年發展,北鬥已形成完整產(chan) 業(ye) 鏈,基礎產(chan) 品實現自主可控,國產(chan) 北鬥芯片、模塊等關(guan) 鍵技術全麵突破,性能指標與(yu) 國際同類產(chan) 品相當。多款北鬥芯片實現規模化應用,工藝水平達到22納米。
談到最受關(guan) 注的“北鬥芯”,楊長風直言,“稱得上都是中國芯”,“北鬥芯片跟國外基本水平是同一量級”。“都是自己幹出來的。”他說,地麵也完全是中國芯,今後功耗會(hui) 更低,精度會(hui) 更高。
2020年7月31日,北鬥三號全球衛星導航係統建成並正式開通服務,這標誌著中國自主建設、獨立運行的全球衛星導航係統已全麵建成,中國北鬥開啟了高質量服務全球的新篇章。
但這不是北鬥係統建設的終點,據楊長風介紹,一顆北鬥導航衛星的設計壽命是10年至12年,從(cong) 北鬥二號的經驗來看,衛星可以服務到12至14年,然後進入“墳墓軌道”,到時就要替換。2035年前,我國還將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體(ti) 係,為(wei) 未來智能化、無人化發展提供核心支撐,持續推進係統升級換代,構建覆蓋天空地海、基準統一、高精度、高智能、高安全、高效益的時空信息服務基礎設施。
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