北斗上船入海 未來(lái)已來(lái)

文 孫 倩 ，劉立群

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱北斗系統(tǒng)）是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施。

2014年被國(guó)際海事組織認(rèn)可成為第三個(gè)全球海上無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，此后隨著北斗三號(hào)系統(tǒng)的完善建設(shè)，逐步形成了北斗短報(bào)文通信、中軌搜救、星基增強(qiáng)、地基增強(qiáng)及精密單點(diǎn)定位等特色能力，在水上交通運(yùn)輸領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛樂(lè)觀。

北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。

——空間段。北斗系統(tǒng)空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO）、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（IGSO）和中圓地球軌道衛(wèi)星（MEO）等組成。

——地面段。北斗系統(tǒng)地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測(cè)站等若干地面站，以及星間鏈路運(yùn)行管理設(shè)施。

——用戶段。北斗系統(tǒng)用戶段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。

2020年7月31日，隨著習(xí)近平總書(shū)記宣布北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式建成開(kāi)通，標(biāo)志著我國(guó)北斗系統(tǒng)全面具備服務(wù)全球和各行業(yè)的能力，當(dāng)前北斗系統(tǒng)具備的七大服務(wù)能力如下表所示。

表1 北斗系統(tǒng)具備的服務(wù)能力

北斗系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)踐，走出了在區(qū)域快速形成服務(wù)能力、逐步擴(kuò)展為全球服務(wù)的中國(guó)特色發(fā)展路徑，豐富了世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)的發(fā)展模式。北斗系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1. 北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強(qiáng)，尤其低緯度地區(qū)性能優(yōu)勢(shì)更為明顯。2. 北斗系統(tǒng)提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，能夠通過(guò)多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度。3. 北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，具備定位導(dǎo)航授時(shí)、星基增強(qiáng)、地基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位、短報(bào)文通信和國(guó)際搜救等多種服務(wù)能力。

表2 北斗在水上交通運(yùn)輸中應(yīng)用場(chǎng)景

交通運(yùn)輸部海事局長(zhǎng)期以來(lái)高度重視北斗工作，近十年來(lái)已在國(guó)際海事領(lǐng)域組織取得了十多項(xiàng)北斗國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，并在多地開(kāi)展了沿海差分應(yīng)用、航道測(cè)繪、短報(bào)文應(yīng)用等項(xiàng)目均取得了良好的效果。目前，已有758艘海事公務(wù)船，7 507座沿海助導(dǎo)航設(shè)施（海上航標(biāo)），98個(gè)沿海地基增強(qiáng)站全部安裝了北斗系統(tǒng)終端，社會(huì)船舶也已大量安裝北斗系統(tǒng)終端廣泛應(yīng)用。

北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，服務(wù)性能穩(wěn)中有升，全球范圍定位精度實(shí)測(cè)優(yōu)于4.4米，亞太地區(qū)性能更優(yōu)，為全球用戶提供優(yōu)質(zhì)可靠的定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)，已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要時(shí)空基石。作為交通水上應(yīng)用的重要空天技術(shù)，北斗上船入海，勢(shì)必會(huì)成為加快實(shí)現(xiàn)自主可控保障國(guó)家安全的重要抓手，對(duì)保障船舶航行安全，提升水上航運(yùn)效率等具有重要意義。