北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

王明娟

摘要：北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是我國為了保證國家與人民群眾的安全，并且促進我國經(jīng)濟的發(fā)展，自主建設并獨立運行的一張衛(wèi)星導航系統(tǒng)，能夠提供全天候、全天時、高精度的定位、導航服務，是我國重要空間基礎設施。近年來，北斗衛(wèi)星定位被廣泛應用于森林防火、抗震救災、水文監(jiān)測、氣象預報以及交通運輸方面，已經(jīng)深入了人民群眾生產生活的各個方面，對社會經(jīng)濟發(fā)展有著重要的推動作用。

關鍵詞：北斗;全球衛(wèi)星導航;系統(tǒng)

引言

2020年6月23日，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射任務取得圓滿成功，標志著北斗三號全球星座部署全面完成，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式擁有全天時、全天候、全球覆蓋的服務能力。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)成為繼美國全球定位系統(tǒng)、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)之后世界第三個全球定位導航系統(tǒng)，得到了全球的廣泛關注。為此，本文將系統(tǒng)梳理全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)相比其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的特點與優(yōu)勢，并對未來全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展進行展望。

一、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)概述

中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（英文名稱：BeiDouNavigationSatelliteSystem，簡稱BDS）是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，也是繼GPS、GLONASS之后的第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALIL?EO，是聯(lián)合國衛(wèi)星導航委員會已認定的供應商。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，并具短報文通信能力，已經(jīng)初步具備區(qū)域導航、定位和授時能力，定位精度為分米、厘米級別，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。

2020年6月23日9時43分，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空。6月23日上午，大涼山腹地的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，成為萬眾矚目的焦點。9時43分，伴著山呼海嘯般的巨響，騰空而起的長征火箭拖曳著耀眼的尾焰，托舉著北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星飛向太空。約30分鐘后，衛(wèi)星順利進入預定軌道。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國自主建設、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，將為用戶提供全天候、全天時、高精度全球定位導航授時服務。從2000年10月至今，我國共組織44次北斗發(fā)射任務，用長征三號甲系列運載火箭先后將4顆北斗一號試驗衛(wèi)星、55顆北斗二號和北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星送入預定軌道，成功率達100%。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟社會發(fā)展需要，自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。隨著北斗系統(tǒng)建設和服務能力的發(fā)展，相關產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統(tǒng)、電力調度、救災減災、應急搜救等領域，逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面，為全球經(jīng)濟和社會發(fā)展注入新的活力。

二、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用現(xiàn)狀簡述

目前北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在船舶運輸，公路交通，鐵路運輸，海上作業(yè)，漁業(yè)作業(yè)，森林火災預防，環(huán)境管理監(jiān)測等領域應用廣泛，覆蓋部隊，公安，海關等其他有特殊指揮調度要求的單位，產生顯著的經(jīng)濟效應和社會效應。北斗的應用規(guī)模和范圍也隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)功能和性能的不斷提高與完善，將逐漸擴大，前景可觀。

在海上作業(yè)方面，中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院的北斗漁船終端和運營平臺、北斗疏浚船舶監(jiān)控終端和運營平臺等已經(jīng)研制完成。2016年，該研究院根據(jù)市場需求開展多項北斗系列系統(tǒng)研制，例如北斗遇險救生終端以及基于北斗的“智能船”通導系統(tǒng)和電子通關系統(tǒng)等等?！笆濉背跗冢诒倍返膬群哟氨O(jiān)管示范工程，由交通運輸部和中央軍委裝備發(fā)展部聯(lián)合啟動，取得良好成效，已經(jīng)成功搭建完成北斗應急無線電示位標法定檢驗檢測的環(huán)境。

公路交通，鐵路運輸方面，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可用于監(jiān)控設施安全和車輛的運輸過程，據(jù)統(tǒng)計，目前在全國約有480萬輛危險品車、大客車、班線客車安裝了北斗終端，監(jiān)控管理各個車輛的效率和維護道路運輸過程中的安全水平，均得到了有效提升。

森林防火，救災減災方面，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)以其精確定位技術，準確及時上報和共享災情信息，實時進行指揮調度，短報文通信功能提應急通信功能，顯著提高了救災減災的決策部署能力和反應能力。

在環(huán)境監(jiān)測的方面，目前基于北斗的一系列氣象測報型的終端設備形成的系統(tǒng)應用，不僅提高了國內高空氣象探空系統(tǒng)的觀測精度，而且其自動化水平和

三、北斗三號最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中國自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航、授時和短報文通信服務的國家重要空間基礎設施。北斗與美國的 GPS、俄羅斯的 GLONASS、歐盟的 GALILEO 構成全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)。6月23日9 時 43 分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導航衛(wèi)星，暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。至此，北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座部署比原計劃提前半年全面完成。

我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)實施明確的“三步走”建設規(guī)劃：第一步是試驗系統(tǒng)階段，2000 年發(fā)射 2 顆地球靜止軌道衛(wèi)星并投入運營，建成“北斗1號”系統(tǒng) ;第二步是區(qū)域系統(tǒng)建設階段，2012 年“北斗2 號”衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量達到14 個，建成覆蓋亞太的北斗區(qū)域系統(tǒng) ;第三步是“北斗3 號”全球組網(wǎng)，完成30 顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，全面建成北斗三號系統(tǒng)。計劃到 2035 年，將建成以北斗為核心的綜合定位導航授時（PNT）體系。

北斗三號系統(tǒng)建立了高精度時間和空間基準，增加了星間鏈路運行管理設施，北斗已初步形成了星基增強、精密定位、短報文通信、國際搜救服務能力、已提供地基增強完全服務能力，構成了集多種服務能力于一體的北斗特色應用服務體系。計劃到 2020 年，全球范圍內，北斗提供定位導航授時（RNSS）、全球短報文通信（GSMC）和國際搜救（SAR）服務，在中國及周邊地區(qū)，提供星基增強（SBAS）、地基增強（GAS）、精密單點定位（PPP）和區(qū)域短報文通信（RSMC）服務。

隨著北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式開通服務，屬于北斗的“全球時代”已經(jīng)到來。發(fā)展到今天，北斗系統(tǒng)已應用到各行各業(yè)，走進千家萬戶，如同水和電一樣，成為人民日常生活中不可缺少的必需品，無處不在、觸手可及。邊建邊用、以用促建，北斗應用碩果累累。近年來，北斗系統(tǒng)已全面服務交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁、城市治理等各行各業(yè)，已經(jīng)融入電力、金融、通信等國家核心基礎設施，綜合效益正在不斷顯現(xiàn)，人們越來越明顯地感受到，中國北斗與百姓的幸福生活息息相關、緊密相連。

結束語

衛(wèi)星導航系統(tǒng)是全球性公共資源，多系統(tǒng)兼容與互操作已成為發(fā)展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗，世界的北斗”的發(fā)展理念，服務“一帶一路”建設發(fā)展，積極推進北斗系統(tǒng)國際合作。與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)攜手，與各個國家、地區(qū)和國際組織一起，共同推動全球衛(wèi)星導航事業(yè)發(fā)展，讓北斗系統(tǒng)更好地服務全球、造福人類。

參考文獻

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