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论全球导航卫星系统国际委员会的发展*

2011-01-15杜黎明甄卫民仝俊义

全球定位系统 2011年4期
关键词:互操作性工作组供应商

韩 超,陈 丽,杜黎明,刘 钝,甄卫民仝俊义,李 晨

(1.中国电子科技集团公司第二十二研究所,山东 青岛266107 2.中国电子科技集团公司发展战略研究中心,北京100041)

0 引 言

全球导航卫星系统国际委员会(ICG)简称导航卫星委员会,是联合国的一个非正式机构,成立于2006年12月。ICG隶属于联合国外层空间事务厅。其目的是协调解决与民用卫星定位、导航、授时和增值服务有关的共同关心问题,促进各全球导航卫星系统的兼容性和互操作性问题等方面的合作,推广GNSS(全球卫星导航系统)系统应用(尤其是在发展中国家的使用),推进GNSS系统应用的发展。

本着自愿的原则,所有国家和组织都可以参与ICG。但随着GNSS应用的发展,ICG成为一个越来越重要的国际性导航卫星应用交流、协调平台。

1 ICG成立背景

随着GNSS应用的不断发展,导航卫星系统已由早期单一的系统(GPS)发展到现在的多导航卫星系统及其增强系统并存的局面。

未来多个导航卫星系统共存局面,将会给用户带来极大的利益。用户能够利用尽可能多的卫星进行导航定位,同时,各导航卫星系统间在信号结构、频谱、时间及地理参考标准等方面上的兼容性和互操作性实现,则能够进一步减少用户设备实现的复杂性和成本,扩大系统的应用范围,实现导航卫星系统建设与应用间的良性循环。

为了提高各导航卫星系统的使用效率,开拓导航卫星系统的应用领域,促进导航卫星系统在全球的使用,尤其是发展中国家的使用,联合国在其第59/2号决议中提议全球导航卫星系统及其增强系统供应商设立全球导航卫星系统国际委员会,促进全球导航卫星系统的应用,实现可持续发展[1]。

在此背景下,各导航卫星系统及增强系统的建设国家或地区,以及一些国际组织和GNSS项目开发商代表决定建立全球导航卫星系统国际委员会(ICG,International Committee of GNSS)[2]。

2 ICG组织体系结构简介

ICG组织结构包括主席、全体会议、执行秘书处以及工作组。主席位置在ICG成员和准成员内实行年度轮值。外层空间事务厅作为执行秘书处。

2.1 工作组设置

ICG在成立之初,共设置了4个工作组:

工作组A负责兼容性和互操作性问题;工作组B负责提高全球导航卫星系统服务性能问题;工作组C负责信息传播和能力建设问题;工作组D负责国家和区域有关机构及相关国际组织的协调问题。

随着GNSS应用的发展,各国逐步认识到参考基准和授时的重要性,并于2010年建议将工作组D名称改为:参照基准、授时和应用(RFTA),以更好地体现该工作组所开展活动的性质。

在ICG成立之初建立的各工作组中,工作组A在历次ICG会议上均由美国和俄罗斯联邦共同组织领导。工作组B在历次ICG会议上均由印度和欧洲空间局共同组织领导。工作组C除在第五次ICG会议由意大利和外层空间事务厅共同组织领导外,其余均由外层空间事务厅单独组织领导。工作组D一直由国际测量工作者联合会、国际大地测量学协会和全球导航卫星系统(GNSS)国际服务组织领导。

2.2 供应商论坛

在ICG第一次会议上,针对委员会的工作计划建议,全球和区域导航卫星系统供应商提议设立一个供应商论坛。供应商论坛在ICG第二次会议正式设立,主要目的是增进目前和未来系统供应商之间的兼容性和互操作性,并形成一种协商机制,对委员会所处理的、需要系统供应商做出重点投入的重要问题进行深入讨论。

供应商论坛主要由各GNSS系统或其增强系统供应商参与。目前的系统供应商主要包括:中国(北斗/COMPASS)、美国(GPS)、欧盟(Galileo)、俄罗斯(GLONASS)。增强系统供应商主要包括:美国的广域增强系统(WAAS)、俄罗斯的差分校正和监测系统(SDCM)、欧洲对地静止导航重叠服务(EGNOS)、印度的GPS辅助型对地静止轨道扩增导航系统(GAGAN/IRNSS)、日本的基于 MTSAT(多功能运输卫星)卫星的扩增系统(MSAS)以及其准天顶卫星系统(QZSS)、尼日利亚通信卫星(NIGCOMSAT-1)空基增强系统(NIGCOMSAT-1SBAS)。

2.3 参加者

ICG会议的参加者包括联合国会员国及政府组织、政府间组织和非政府组织。参加者随着历次会议逐渐增加,目前分为成员、准成员和观察员三类。其中成员可参与决议,准成员和观察员可提供建议、监督委员会工作、参加相应工作组、参加委员会工作计划中的相关活动并可向其所属组织汇报。成员和准成员可主办会议,参加工作组。接纳新的成员、准成员或者观察员需要委员会全体成员的同意。

目前已参加ICG的成员包括(1)已有或未来核心系统的供应商,包括:中国(Compass/北斗系统)、欧盟(Galileo系统)、俄罗斯(GLONASS系统)以及美国(GPS系统)。(2)在促进GNSS服务和应用方面积极参加的政府组织或联邦,如意大利、马来西亚、阿拉伯联合酋长国等。(3)已有或未来的区域系统或者增强系统的供应商:如欧空局(EGNOS)、印度(GAGAN/INRSS)、日本(MSAS/QZSS)、尼日利亚(NigComsat-1SBAS)、美国(WAAS)等。

准成员包括与GNSS服务及应用相关的国际或者区域组织和协会,如秘书处外层空间事务厅、民用全球定位系统服务委员会(CGSIC)、国际大地测量学协会(IAG)、国际制图协会(ICA)、全球导航卫星系统国际服务组织(IGS)、国际摄影测量和遥感学会(ISPRS)、国际地球自转和参照系统服务机构(IERS)、国际测量工作者联合会(FIG)、欧洲定位系统国际指导委员会(EUPOS)、the International Council for Science(ICSU)。

观察员包括空间研究委员会(COSPAR)、国际计量局(BIPM)、国际导航研究所协会(IAIN)、国际无线电科学联盟(URSI)、国际电信联盟(ITU)。

3 ICG历次会议情况

ICG每年举行一次正式会议,由不同成员主办。会议程序由多次全体会议和工作组会议组成。外层空间事务厅作为导航卫星委员会及供应商论坛的执行秘书处,协助主办者筹备会议以及临时规划会议和工作组活动。迄今为止ICG已经举行过5次正式会议。

ICG第一次会议于2006年11月1日至2日在奥地利维也纳举行。第二次会议于2007年9月6日至7日在印度班加罗尔举行,由印度空间研究组织主办。此次会议开始设立供应商论坛。在此次会议上,“中国(北斗)”被列入目前的和未来的核心系统供应商名单。ICG第三次会议于2008年12月8日至12日在美国加利福尼亚州帕萨迪纳举行,会议由美国政府主办。ICG第四次会议于2009年9月14日至18日在俄罗斯联邦圣彼得堡举行,俄罗斯联邦担任会议主席。ICG第五次会议于2010年10月18日至22日在意大利都灵举行,由意大利和欧盟委员会(代表欧洲联盟)担任主席。日本将于2011年9月5日至9日在东京主办ICG第六次会议。我国有意主办2012年第七次ICG会议。

4 ICG的主要议题[3-6]

在ICG成立之初,工作组A主要工作分工如下:

1)行动A1:成立供应商论坛,以增进目前的和未来的全球和区域性天基系统的兼容性和互操作性。

2)行动A2:组织讲习班,讨论各成员、准成员和观察员为增进全球和区域性天基系统,或区域性地基差分系统的互操作性和兼容性而应采取的措施。

3)行动A3:调查GNSS群和增强系统的互操作性和标准化水平,以确定可在系统各级实现中(监管、系统实施、用户算法)可采取的增进互操作性和标准化的具体步骤。其中,民用航空和海事领域的应用尤为迫切,建议将工作集中在陆基应用和用户方面。

4)行动A4:审议利用全球导航卫星系统发送自然灾害警报的指导方针。

5)行动A5:为国际委员会建立各种电磁干扰检测和减缓机制制订相关战略,同时应考虑现有的标准规定。

工作组B主要工作分工如下:

1)行动B1:编写关于电离层和对流层修正模型和算法的参考文件。

2)行动B2:对影响GNSS系统和用户接收机(特别是移动情况下)的多路径衰减或有关的衰减效应问题进行研究。

3)行动B3:审查GNSS服务向室内应用扩展的情况。

工作组C主要工作分工如下:

1)行动C1:利用国际委员会成员、准成员和观察员的资助设立国际委员会信息门户。其中包括与GNSS有关的活动日程表。

2)行动C2:确定要加入委员会门户的本科和研究生GNSS课程。

3)行动C3:通过委员会门户传播英文和其他文种的相关GNSS教科书清单,并将考虑编制标准术语表。

4)行动C4:考虑利用附属于联合国的空间科学和技术教育区域中心促进GNSS的应用。

5)行动C5:确定各成员、准成员和观察员将在哪些国际会议上介绍国际委员会的工作,并将在委员会信息门户上登载此类活动的一览表。

6)行动C6:拟订相关建议,提出推广GNSS应用的进一步机制。

工作组D主要工作分工如下:

1)行动D1:为GNSS性能监测网定义最低运行性能标准。

2)行动D2:设立相关工作组,负责站点信号质量、完整性和干扰监测(SQII)。

3)行动D3:设立相关工作组,为国际委员会制订战略,以支持各区域参照系统(如非洲大地参照框架、欧洲定位系统、国际大地测量学协会、欧洲参照框架小组委员会和美洲地心参照系统)的建立。

4)行动D4:设立相关工作组,为国际委员会支持电磁干扰源检测和减轻机制研究策略,并考虑到现有的监管机制。

工作组A的历次会议中,各参加成员对于兼容性及互操作性的定义不断完善,并在第五次会议时达成一致定义。ICG第二次会议时,A组建议ICG组成专家团在后续的ICG会议中对干扰方面予以更多重视。针对行动A5,印度负责组织起草了一份文件,列举了来自其他符合ITU或国内频谱管理规则的无线电通信服务对GNSS造成的干扰。行动A4则尚未展开。

工作组B在历次会议中也对其行动进行了相应的修改,增加了用户位置完好性、系统性能监测等内容,并提出了提高GNSS系统性能的监测技术建议。在第五次会议上工作组B非常重视无线电干扰的影响。并将干扰监视和检测纳入其工作计划中。该组主要侧重于接收机级的干扰源检测和定位,同时兼顾已有和未来GNSS基础设施的干扰检测和定位,并拟与A组就系统间互操作性能的提高以及干扰监测和减缓方面加强合作。

工作组C在历次会议中除了最初所设置的工作行动之外,还与空间时代顾问委员会(Space Generation Advisory Council)建立合作关系,与外层空间事务厅、印度、意大利以及俄罗斯联邦合作,建立了区域GNSS教育课程中心,与IAG、EUREF、EUOPS、SIRGAS、APRSAF等团体建立合作关系,以扩展ICG信息中心网络。此外还完成了ICG标志的设计以及ICG海报与宣传册的制作及分发工作。

工作组D在历次会议中,对于信号质量、完好性及干扰监测技术等尤为重视,此外,还考虑已有的(区域)参考框架,及通用大地参考框架的建立。

由各工作组最初的工作行动可见,A组和D组对于电磁干扰均有类似的阐述,此后为了避免重复工作,D2和D4在2009年全部转入A组。D组则逐步将重点转向参考基准和授时问题,并于2010年建议将工作组D名称改为“参照基准、授时和应用(RFTA)”,确定了新的工作计划。在测地参照标记和时间参照标记的协调所涉及的问题上提出了一些建议,并已得到了ICG的采纳。

5 结 论

虽然ICG在建立之初就将我国列为四个核心系统供应商之一,我国尚未能够在ICG中发挥更大作用。

我国应对ICG的组织和运行机制具有更全面和深入的了解,有针对性的提出我国在参加ICG工作时应采取的策略或应对措施,在推动各方工作的过程中发挥我国的作用。

深入理解ICG相关工作规则,整合国内资源优势,加强统一组织领导,积极参加ICG会议,积极参与各工作组工作,准确把握国际GNSS发展的热点、重点,逐步提高“话语权”,对于推动我国北斗导航卫星系统的应用以及国际化进程具有重要意义。

[1]UNOOSA.United nations general assembly fiftyninth session,59/2.Review of the implementation of the recommendations of the third United Nations conference on the exploration and peaceful uses of outer space[R].Agenda,2004.

[2]Committee on the Peaceful Uses of Outer Space.Workplan of the international committee on global navigation satellite systems[R].Vienna,2006.

[3]ICG Working Group.Report of the working group A:interoperability and compatibility (ICG/WGA/SEP2007, ICG/WGA/DEC2008, ICG/WGA/SEP2009,ICG/WGA/2010)[EB/OL].UNOOSA.(2011-06-23),http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.

[4]ICG Working Group B.Report of the working group B:enhancement of performance of global navigation satellite systems services (ICG/WGB/2007,ICG/WGB/DEC2008,ICG/WGB/SEP2009,ICG/WGB/2010)[EB/OL].UNOOSA.(2011-06-23),http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.

[5]ICG Working Group C.Report of the working group C: information dissemination (ICG/WGC/SEP2007, ICG/WGC/DEC2008, ICG/WGA/SEP2009,ICG/WGA/2010)[EB/OL].UNOOSA,(2011-06-23),http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.

[6]ICG Working Group D.Report of the working group D:interaction with national and regional authorities and relevant international organizations (ICG/WGD/2007, ICG/WGD/DEC2008, ICG/WGA/SEP2009,ICG/WGA/2010)[EB/OL].UNOOSA.(2011-06-23).http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.

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