近日，北斗衛星導航系統總設計師楊長風特別撰文，對北斗系統建設、應用、國際化發展和未來規劃進行了詳述，文章刊登于《GPS World》 2017年12月號雜志上。
北斗衛星導航系統（簡稱“北斗系統”）作為全球衛星導航系統供應商之一，按照“三步走”的發展戰略穩步推進建設。到2020年左右，北斗系統將形成由3顆地球靜止軌道衛星、3顆傾斜地球同步軌道衛星和24顆中圓地球軌道衛星，共30顆組網衛星構成的星座，向全球用戶提供開放、免費、高質量的定位、導航、授時、短報文、搜救等服務。
北斗系統旨在建設成為技術體制創新領先、用戶體驗優異、國際化發展的世界一流全球衛星導航系統，為中國經濟社會發展提供時空基準，帶動現代高科技信息產業的發展。在這一目標的指引下，北斗系統實現了國際衛星導航領域和中國航天領域多個首創，走出了一條符合中國國情、獨具特色的發展道路。2017年1月9日，北斗二號系統榮獲中國國家科學技術進步獎特等獎。
2017年伊始，即見證了北斗二號系統發展的卓越成就，2017年歲末，更開啟了北斗三號系統全面部署的篇章。回顧這一年，北斗系統在建設、融合應用與國際化發展等方面，均取得了愈加豐富的成果。
（一）系統建設
在系統建設方面，扎實做好北斗二號區域系統穩定運行和北斗全球系統組網建設工作，在地基增強系統和天基增強系統部署方面取得階段進展，并建成國際上首個全球連續監測評估系統。
1.北斗二號系統性能穩步提升
通過升級改造地面系統，提升服務性能，進一步提高北斗二號系統星座穩定性和可用性。根據全球連續監測評估系統的分析結果，北斗二號系統在服務區域內的定位精度由10米提升到8米。B1I和B2I公開服務信號接口控制文件（2.1版）也結合星座變化對外發布，以滿足用戶應用需要。
2.北斗三號系統建設加速推進
2017年11月5日，24顆北斗三號MEO衛星中的首批兩顆衛星發射成功。北斗三號衛星增加了性能更優的互操作信號B1C和B2a信號。上述B1C、B2a信號接口控制文件（測試版）已于2017年9月發布。衛星還采用了更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘，銣原子鐘天穩定度為E-14量級，氫原子鐘天穩定度為E-15量級。通過采用新的技術，空間信號精度將優于0.5米，定位精度將提升1-2倍，達到2.5米-5米的水平。
北斗三號系統在保留北斗二號系統短報文功能的前提下，將進一步提高基本PNT服務能力，并按照國際標準，提供星基增強服務（SBAS）及搜索救援服務（SAR）。北斗三號衛星入軌后，經測試驗證，可對外提供服務，并加快系統覆蓋全球的進程。
3.地基增強系統完成階段部署
北斗地基增強系統已完成第一階段建設任務，包括150個框架網基準站、1200個加強密度網基準站、國家綜合數據處理中心、6個行業數據處理中心、用戶終端等研制建設。該系統具備了為用戶提供基本服務的能力，發布了服務性能規范（1.0版）。通過與互聯網融合，打造高精度時空信息服務云平臺，可為用戶提供米級和分米級實時導航服務，厘米級、毫米級精密定位服務。
4.星基增強系統完成驗證
北斗星基增強系統按照國際民航標準開展建設，已完成系統演示驗證工作，固化了系統在下一代雙頻多星座（DFMC）星基增強系統標準中的技術狀態。
5.全球連續監測評估系統持續發展
全球連續監測評估系統已建成8個國內監測站、16個國外監測站，可對北斗、GPS、GLONASS、Galileo四大全球衛星導航系統供應商進行實時監測評估，提供軌道、鐘差等高精度產品和關于星座狀態、空間信號、導航信息、服務性能的監測評估服務。在亞太空間合作組織合作項目、IGMA-IGS聯合試驗項目、中俄監測評估合作中務實推進IGMAS發展。全球連續監測評估系統在北斗二號系統穩定運行、北斗三號全球系統建設中發揮著重要作用。
（二）融合應用
北斗在積極推進系統部署的同時，著力建設從基礎產品到運營服務的完整產業鏈，帶動“北斗+”融合應用模式創新，促進衛星導航和位置服務產業的高速增長。
在基礎產品領域，目前北斗基礎產品已實現自主可控，技術已達到或接近國際先進水平。中國推出首款自主研制的“米級快速定位北斗芯片”，北斗系統應用正式進入米級定位時代。截至2017年10月，北斗導航型芯片模塊銷量已突破5000萬片，高精度板卡和天線銷量已占據國內市場30%和90%的市場份額。中國衛星導航相關從業企業超過1萬4千家，從業人員超過45萬。2016年中國衛星導航產業總產值超過2100億元，其中北斗貢獻率超過70%，50余家上市公司年產值500多億，生產的終端超過4000萬臺/套。高通、Trimble、Hemisphere、華為、三星、U-blox、MTK、博通、Novatel等主流芯片已支持北斗，終端總數超過3億臺/套。
在行業應用方面，北斗系統持續提高融合應用與產業化發展水平，不斷深化衛星導航高精度服務與云計算、物聯網和大數據的技術融合，衛星導航與高端制造業、先進軟件業、綜合數據業的產業融合。具體體現在：
北斗應用于交通物流、應急救援、海洋漁業等領域，大幅提升了生產效率、減少資源消耗、降低環境污染，如應用于交通行業，使“兩客一危”重特大交通事故減少46.7%，死亡人數減少48.9%?；诒倍吩诤Ｑ鬂O業領域的應用，1萬余人的生命得以獲救。
北斗增強服務應用于精細農業，國土測繪，大型公共設施的形變和位移監測，地震和地質災害測報，為公共安全提供了重要監測手段。如使精細農業產量提高5%，農機油耗節約10%；國土測繪作業時間從數天縮短至數秒。
基于北斗的位置服務廣泛進入大眾消費和民生領域?；诒倍返膶Ш椒盏玫饺A為、中興、百度、高德、阿里巴巴、京東等移動智能終端制造、位置服務、電子商務等廠商的采用，老人兒童關愛、共享單車、北斗物流等多種創新應用模式相繼涌現，改變著人們的生活，為大眾提供了更多便利。
（三）國際化發展
北斗基于其在系統發展、融合應用方面取得的成果，為國際衛星導航用戶提供了多樣化選擇。同時，系統積極進入國際民航組織、國際海事組織和移動通信領域組織，遵循國際標準服務全球。具體進展包括：
北斗系統通過與其它衛星導航系統實現兼容共用，提升了用戶體驗，目前已覆蓋亞太50余個國家和地區、30多億人口，相關產品輸出到70余個國家和地區，其中“一帶一路”沿線國家和地區已達30余個。
2017年10月，獲得北斗星基增強系統的3個偽隨機碼，北斗星基增強系統服務商標識號和系統標準時間標識號在國際民航組織會上獲得一致通過。這標志著北斗星基增強系統被國際民航組織正式認可為星基增強服務供應商，為后續北斗星基增強系統的建設，及其向民航領域提供標準導航服務奠定了基礎。
國際海事組織于2017年3月審議通過了可兼容GPS、北斗、GLONASS的多系統船載接收機標準，并將北斗系統寫入海事應用的定位導航授時導則。
在移動通信領域，第三代、第四代移動通信系統支持北斗定位業務的26項技術標準已獲得通過。
（四）后續計劃
回顧2017年，北斗系統取得了穩健的發展，展望2018年，北斗系統將再啟密集部署的新征程。
在北斗二號系統建設方面，計劃于2018年計劃發射1顆備份衛星，持續改善系統連續穩定性和服務精度，確保北斗區域服務性能穩中有升。
在北斗三號系統建設方面，計劃于2018年年底前發射18顆MEO組網衛星及1顆GEO衛星，具備為“一帶一路”沿線國家提供初始運行服務的能力。對外視情發布B1C、B2a信號ICD（正式版）等文件，便于用戶應用。
在增強系統建設方面，計劃于2018年完成北斗地基增強系統第二階段建設，并推動北斗高精度服務成為公共服務。計劃于2018年發射首顆北斗星基增強系統GEO衛星，開啟系統部署。
在應用與國際化發展方面，北斗將進一步發揮衛星導航在工業化和信息化融合中的作用，促進信息化建設和產業結構調整升級；北斗系統將繼續加強多雙邊平臺的國際合作、交流與協調，提升北斗系統國際化水平。
讓我們期待未來，北斗系統攜手其他衛星導航系統供應商，共同為“一帶一路”沿線地區乃至全球用戶提供更好的服務。
文章來源：北斗衛星導航系統
