北斗卫星导航系统及应用发展.pdf

本刊特稿
面向信息融合的
北斗卫星导航系统及应用发展
赵康宁:中国卫星导航定位应用管理中心,副主任,北京,100088
赵頭:中国卫星导航定位应用管理中心,高级工程师,北京,100088
摘要:随着北斗二号系统建成、正式运行服
务,北斗卫星导航系统发展进入一个新时代,
即将迎来“产业化、规模化、社会化、国际
化”的历史机遇期,推进其应用将是全社会面
临的共同任务。重点从推进常态化授权应用、
拥有卫星导航系统的国家,2007年被联合国正式确认为
推进大众化社会应用和推进集成化综合应用3
全球卫星导航四大核心供应商之一。
个方面,对北斗卫星导航系统的应用推广和产
继北斗一号系统后,2004年国家批准北斗二号(
业化发展进行阑述。
期工程)建设计划。到2012年底,建成北斗二号系统,空
关键词:北斗卫星导航系统;应用;推进
间段由14颗卫星组网,主要采用无源定位体制,并保留拓
展北斗一号有源定位和短报文通信功能,服务区域比北
斗一号扩大3倍,定位精度水平20m、高程20m(重点区
北斗卫星导航系统建设犢况
域水平10m、高程10m),测速精度0.2m/s,授时精度
10-50ns。与北斗一号相比,北斗二号增加了无源定位
发展独立自主的卫星导航系统,是着眼国家安全和和测速功能,服务区域、定位精度、抗干抗能力等方面明
经济社会发展,加速推进我国信息化建设进程所作出的显改善。
项重大战略决策。经过多年不解努力,北斗卫星导航
目前,北斗全球系统建设业已启动,被列为国家科
系统(简称北斗)建设按照“三步走”发展战略,从区技发展重大专项抓紧实施。预计在2020年左右建成北斗
域逐步向全球拓展,综合服务能力不断提升,系统应用全球系统,空间段由30多颗卫星组成,服务范围由区域
领域不断扩大,覆盖众多国民经济命脉行业,为筑牢国扩展到全球,系统定位精度、可靠性及安全防护能力将
家经济安全提供了保障。
进一步提高,争取达到或优于同期CPS性能,全面保障
由3颗地球同步卫星(含1颗备份星)组成的我国第我国国防和国民经济建设发展需要,为全球用户提供北
一代日星导航系统一一北斗一号系统,可为我国及部分斗卫星导航服务。北斗卫星导航系统发展将保持中国特
周边地区提供快速定位、精密授时、位置报告及短信服色、紧跟时代进步、不断满足我国经济社会发展和全球
务。2003年正式开通运行后,满足了我国国防建设和经用户需求。
济建设对卫星导航定位的急需,改善了我国长期缺乏自
随着北斗二号系统建成、正式运行服务,北斗卫星
主有效高精度导航定位手段的被动局面,展现出不可替导航发展进入一个新时代,其应用即将迎来“产业化、
代的作用和巨大的战略价值,使我国成为世界上第三个规模化、社会化、国际化”历史机遇期,推进比斗应用
CHINESE RA/LWAYS 2013/04 AA.
本刊特稿
面向信息融合的北斗卫星导航系统及应用发展赵康宁等
将是全社会面临的共同任务。国际导航界流行这样的认普及,系统在高动态、抗干扰方面有了长足进步,搜救
识:“卫星导航应用,只有想不到,没有做不到”,其舰艇、海监船只、救援飞机等受控载体、平台均要加装
理念就是卫星导航与无线网络、地理信息相融合,应用北斗卫星导航系统,嵌入式、?络化的使用比斗芯片模
颂域将极大拓展。当今经济社会发展的方方面面,如交块,将对提升应急指挥的信息化水平发挥重要促进作
通运输、城市管理、家庭生活、汽车消费、健康医疗服用
务等都无法缺少基于卫星导航的位置服务。卫星导航的
(3)要进入公共安全管理系统。社会公共安全管
融入将进一步提高无线网络、地理信息的使用性能和服理与社会稳定、大众生活息息相关。北斗用户终端进
务功能,带来应用领域的极大拓展。北斗卫星导航以其入公共安全管理体系足北斗服务功能的拓展。在信息化
功能融合优势和成功应用实践,深刻地说明了这一点。时代,公共安全管理要求精细化、精准化,在适当的时
2北斗卫星导航系统应用发展
间、适当的地点实施科学的管理保障是当前社会公共安
全管理的急需,这些都与北斗导航定位报告功能及无线
2.1推进常态化授权应用
网络融合应用分不开。要将北斗终端与社会管理中“管
有源服务是北斗的独特功能优势,授权用户常态好人员、管好车辆、管好重要场所”的要求结合起来
化应用是系统建设与保障的重要任务。北斗用户终端已构建北斗安全管理监控网络,确保管理科学、高效,促
成为抢险救灾、森林防火等应急力量的必备装备,虽然进社会和谐稳定。
在近年米各类重大应急行动中得到实战考验,但还需在2.2推进大众化社会应用
三个进入”上下功夫。
大众化社会应用是北斗保障国家经济命脉安全、
(1)要进入指挥控制系统。指挥是否顺畅、列车促进国家经济发展、惠及社会民生的职能所在。基于位
是否精确运行、货运物流能否按时到位,无时无刻都在置的服务是人们永恒的需求,在信息化时代尤其如此。
考验集群用户的指挥控制能力,以往指挥控制部门要花为充分发挥北斗功能,使之服务国家经济建设和社会大
近70%的精力放在掌握所属力量位置态势上,迫切需要众,应在“五个结合”上下功夫。
实时情况跟踪报告系统,实现全国各类指挥监控业务
1)与国家经济命脉行业结合。当前我国电力、
“一盘棋”。北斗集群用户指挥系统依托北斗有源传输交通、通信、金融等经济命脉行业授时、导航服务基本
链路和地面固定通信、无线通信网,将北斗用户终端融依赖国外卫星导航系统,国民经济安全存在潜在风險与
人各类指挥体系中,在各级指挥机构、所属力量之间实隐患。目前北斗已具备替代国外导航系统的能力,应从
现态势共享。无论在日常还是在应急情况,态势信息一国家安全角度出发,认真分析查找使用国外系统的安全
目了然,实现“看得见”指挥,为各级指挥决策、快速隐患,出台指导意见,采取限制、禁止、主辅互备等措
处置各种突发事件,组织精准应急协同提供支撑。
施,逐渐转向使用北斗。同时,要加大政府采购北斗装
(2)要进入受控载体系统。北斗与各类受控载备力度,通过政策倾斜、资金扶持、税收优惠等手段
体、平台的结合是实施自主导航、精确定位的重要支全面推进重要行业的应用,彻底消除安全隐患
撑,是各类载体和平台信息化改造的重要基础。如危险
(2)与国家应急救援体系结合。国家应急救援必
化学品运输指挥監控系统创造性地将北斗终端与各类传须以先进技术为支撑,以可靠的自主手段为保障,才能
感器、无线?络结合,实现运输车辆的全程可视监控,在第一时间获取灾情信息,对灾害应急事件做出快速反
减少了人为事故发生;在森林防火指挥方面,将北斗终应,进行科学指挥决策。北斗貝备短信指挥、定位导航
端安裴在直升机上,实现快速火场勘測、过火面积量和位置报告功能,最适合复杂环境下的救援行动,最方
算,为迅速评估灾情、实施科学决策提供了有效手段;便救援指挥人员快速掌事故地点精确位置、事故情
在列车调度及货运物流方面,将北斗终端安装在列车況,以及救援人员、物资的位置分布和储备情况,及时
上,辅助以地理信息系统,就能实现精确列车调度,将组织指挥救援人员、物资到达事故地点,有效组织指挥
大大提高列车运行炇铁路物流的效率。随着北斗二代的救援,最大限度降低灾害或事故的损失。
意, H/NESE RA∥ Ways201304