王哲

和世界其他导航系统相比，北斗只需要两颗卫星定位，而美国的GPS、俄罗斯的GLONASS都需要四颗卫星才能组成定位。

“中国的北斗，世界的北斗。”这是6月16日中国官方首次发布的《中国北斗卫星导航系统》白皮书中对北斗卫星导航系统的定位。

走向全球

打造自主可控的卫星导航系统，既是国家安全的需要，更是经济发展的需要。20世纪后期，为了不再受制于人，中国开始探索自己的卫星导航系统发展道路，形成了“三步走”战略——2000年年底，建成“北斗一号”，向中国提供服务； 2012年年底，建成“北斗二号”，向亚太地区提供服务；计划在2020年前后，建成北斗全球系统，向全球提供服务。

6月12日23时30分，我国在西昌卫星发射中心成功发射了第23颗北斗导航卫星。这颗卫星属地球静止轨道卫星，卫星入轨并完成在轨测试后，与其他在轨北斗卫星共同提供服务。按照规划，2020年我国将实现35颗北斗卫星全球组网，真正实现覆盖全球。“十三五”期间将迎来“北斗”发射高峰，平均每年发射数量有望超过5颗。

“我们已顺利完成‘三步走战略的前两步。”北斗卫星导航系统总设计师杨长风对本刊记者说，“北斗系统创造性提出‘先区域、后全球，先有源、后无源的建设思路，用较短时间形成了覆盖亚太地区的服务能力，并为后续全球系统建设奠定了坚实基础，这是符合中国国情的发展道路。”

目前北斗系统已能为30多个国家和地区提供服务，正在运行的“北斗二号”系统的服务区为南北纬55度、东经55度到180度，定位精度优于10米。在低纬度地区定位精度优于5米。“这个精度与美国GPS、俄罗斯格洛纳斯系统民用信号的性能相当。”中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示。

本刊记者了解到，北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星三种轨道卫星组成混合导航星座。“混合星座是国际首创。”杨长风说，与其他卫星导航系统相比，北斗的高轨卫星更多，抗遮挡能力强，尤其低纬度地区性能特点更为明显。地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站。据冉承其介绍，北斗地基增强系统已完成框架网建设，具备为中国境内用户提供米级、分米级实时定位服务能力。用户段包括北斗兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端产品、应用系统与应用服务等。

北斗卫星导航系统总设计师谢军介绍说，和世界其他导航系统相比，北斗系统创新融合了导航与通信能力，具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。北斗只需要两颗卫星定位，而美国的GPS、俄罗斯的GLONASS都需要四颗卫星才能组成定位。GPS采用“无源定位体制”，即用户不发射任何信号可免费获得卫星信号并实现定位。北斗系统除提供无源定位服务外，还可以实现有源测定技术。用户可以随时把位置信息报告给指挥中心，在特殊情况下实现定位服务。

冉承其介绍说，中方正在积极推动北斗系统的国际化发展：积极参与联合国全球卫星导航系统委员会等国际组织的活动；与美、俄、欧等卫星导航系统国家开展系统间合作，通过谈判已完成首轮频率协调；持续推动北斗进入国际海事、国际民航、全球移动通信及通用数据标准等国际组织；积极推动海外应用，已与巴基斯坦、东盟、阿盟等国家和地区开展合作。在俄罗斯、巴基斯坦、泰国等重点服务区域，中方以合资公司、合作项目等方式谋求共赢，还设立联合国卫星导航区域培训中心，为国外用户培养卫星导航人才。

进入融合跨界时代

目前，我国已经完全实现了北斗系统核心芯片、终端板卡、天线等的自主可控，并且具有国际先进水平。“最便宜的芯片不到10块钱，比国际同类产品还要便宜。截至今年4月份，应用北斗技术的终端超过了2400万台，应用北斗作为手机芯片的手机销量已经超过1800万部。仅今年一季度，中国境内出货的新款智能手机中，使用北斗芯片的已超过30%。”冉承其对本刊记者说。

在某些应用领域，依靠单一系统无法保证可用性，而实现全球导航卫星系统（GNSS）之间兼容互操作，将提高可用性及可靠性。“事实证明，北斗/GPS兼容型接收机在不明显增加成本的情况下，能够显著提高设备性能。”北京合众思壮导航技术有限公司首席科学家沈军对本刊记者说，例如三星手机推出的Note3及后续产品都具备接收北斗信号的功能。

现阶段，北斗与云计算、物联网、移动互联网和大数据等融合发展已经逐渐成为趋势，作为天地一体化信息系统的北斗系统将进入融合跨界时代。杨长风说，下一步将重点推动北斗系统与蓝牙、宽带移动互联网、有线互联网和卫星通信网等融合，实现“北斗地基增强网+高精度位置服务网+宽带移动互联网”互联互通，使北斗时空信息传输更快、位置更精、图像更清、用法更巧。未来还将实现“北斗系统+高精度遥感数字地图+导航网格码+云计算平台”融合发展。“让孤立、静止的北斗时空数据活起来、动起来，提升北斗时空数据应用价值。”杨长风说，智能手机、平板电脑、车载终端、穿戴式设备等将是未来北斗应用的最大市场。

另外，沈军对本刊记者说，我国北斗导航企业自主研发的全球星基高精度增强服务系统“中国精度”将使北斗用户在无需架设基站的情况下，在全球任一地点享受便捷的亚米级、分米级和厘米级三种不同精度层级的增强服务，使更多地基增强网信号无法覆盖的区域，如海洋、沙漠、山区等也能够实现高精度定位服务。到2020年，北斗可提供全球任意一处优于5米的定位精度。冉承其举例说，如果用这个高精度应用服务约车，最后100米、最后10米我们就不需要再打电话和司机沟通，车可以直接开到你的旁边。在这个精度之下，诸如泥石流变形监测、道路桥梁的监测、无人驾驶技术的应用、驾驶员培训、驾考的培训等都不是问题。