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    谭述森院士中国的北斗也是世界的北斗

    2018-08-29 09:27:16来源: 泰伯网
    聊聊
    北斗全球组网后我们还需要GPS吗未来的太空战争中国准备好了吗通信导航遥感各自为政如何解决目前中国已经拥有一个可以公开和?#20998;ޡ?#32654;国人竞争的通信频率你知道是什么吗
     
    如果你也对上述问题有同样的疑惑恭喜你来对地方了
     

    近日北斗二号的主要参与者中国工程院院士谭述森在中国卫星导航定位协会举办的第一个会员活动日上做了题为北斗系统历史性成就与转型贡献的学术报告详细讲述了中国北斗的发展历程21世纪全球GNSS领域的三大成就叙利亚太空战争给中国航天的启示中国航天与美国和?#20998;?#30340;差距以及新一代北斗的全新使命
     
    谭述森院士是北斗卫星导航定位总站高级工程师是我国北斗卫星导航系统主要开拓者和建设者北斗一代地面应用系统副总设计师北斗二代工程副总设计师中国第二代卫星导航系统重大专项工程副总设计师谭院士这一生为中国北斗事?#30340;?#33267;世界GNSS导航事业做出来巨大贡献
     
    现在就让我们一起聆听谭述森院士对中国北斗全球导航系统的解读
     
    1. 北斗系统的三步走
     
    北斗的发展历史是一个?#20013;?#21019;新开拓进取的历程
     
    第一步北斗一号——中国卫星导航系统1994年立项2003年建成并正式运行3颗GEO卫星组成了全球第三个卫星导航系?#24120;?#35206;盖中国国土及周边首次解决了“我们在哪里”的根本问题
     
    第二步北斗二号——区域卫星导航系统2004年立项2012年建成并开始进行区域服务包含14颗卫星覆盖亚太地区北斗二号确立了北斗的技术体制实现了连续导航与定位报告双模融合三频信号全星座播发在服务性能上与GPS相当部分关键性能上实现超越
     
    第三步北斗三号——全球卫星导航系统2009年立项计划于2020年建成包含35颗卫星覆盖全球北斗三号将实现高精度定位授时航行跟踪生命救援
     
    2. 21世纪GNSS的三大成就
     
    第一大成就成功构建四大全球系统
     
    进入21世纪后GNSS领域由2个全球系统增加到4个全球系统两个区域系统以及若干个星?#23545;?#24378;系?#24120;SBAS
     
    其中美国GPS和俄罗斯格洛纳斯早已建成但这两个系统的卫星和地面设施的更新并没有停止而?#20998;?#20285;利略经过上个月的发射卫星总数达到26颗其中约有22颗卫星可以正常提供服务从卫星数?#21487;?#20063;可?#39057;?#19978;全球系统了同时伽利略计划2019年宣布全球运行如果计划成功就会比中国还要提前成功构建全球系统
     
    第二大成就GNSS达成了互操作共识
     
    每个对北斗三号系统充满期待的人都会有这样一个疑问
     
    当2020年北斗三号系统实现全球组网后我们是否就不再需要GPS了
     
    谭院士明确的告诉我们不会
     
    四大全球导航系统和两个区域导航系?#24120;?#20849;有卫星140多颗这个数量太多了卫星数量太多不但不能提高定位精度同时还会相互干扰所以世界各国正在达成GNSS互操作共识
     
    所谓的互操作就是每个系统?#21450;?#26368;好的卫星贡献出来达成一定的协议组成包含70-80颗导航卫星的全球系?#24120;?#36825;样每个系统都可以用相同结构的卫星导航信号同时相?#35753;?#19968;个单独系?#24120;?#31934;度提高一倍具体来说互操作后精度将达到全球动态分?#20934;?#38745;态厘?#20934;?#23616;域测量毫?#20934;?br /> 
    因此我们不能说有了北斗之后就不需要GPS那不是我们的初衷也不是世界的北斗的初衷
     
    目前中国北斗系统和其他三个全球导航系?#24120;?#24050;经成功签订了互操作协议2010年9月在成都签署北斗与GPS兼容与互操作协议2015年1月在捷克布拉格签署北斗与伽利略兼容与互操作协议2015年9月在莫斯科签署北斗和格洛纳斯兼容与互操作协议中国北斗真正成为了世界的北斗
     
    第三大成就北斗Bs频率获得全球导航合法地位
     
    2012年1月WAC-2012大会上通过了中国Bs频率2483.5MHz- 2500MHz全球RNSS导航服务业务决议中国军用导航频率带宽由全球第四位28MHz跃升至第二位44.5MHz
     
    中国拥有了这个频率?#38498;?#24847;味着在今后的全球生命救援航行跟踪战场跟踪导弹跟踪武器跟踪等方面我们有了一个可以公开和?#20998;ޡ?#32654;国人竞争的通信频率为导航与通信深度融合提供了机会国家航行安全获得主控权目前北斗三个轨道的卫星都搭载了Bs
     
    因此获得Bs频率对于中国人来说可谓是GNSS领域的一大盛事
     
    3. 智能时代的通导遥一体化势在必行
     
    现在社会已经走过机械化信息化到了智能时代在这个时代通信导航和遥感还能各自为政吗谭院士通过无人驾驶汽车案例告诉我们?#20309;?#35770;是市场还是战场三者都不能再单打独斗我们需要根据任务导向去做导航系?#24120;?#26469;提高北斗导航系统的服务能力另外中国不可能再建一个通信系?#24120;?#25152;以中国北斗不仅要做好导航还要?#26800;?#36890;信系统功能包括北斗Ka链路和L/S链路
     
    无人驾驶汽车就是一个完整的通导遥结合体
     
    美国GPS在1994年就已经建成也就是说从那个时候开始他们就开始思考“GPS怎么用”这个问题而无人驾驶就是他们选定的应用领域之一因为无人驾驶既可以用在民用领域也可以走向战场
     
    无人驾驶是代表航天系统的一个重要应用场景这一技术实现后未来作战方式将会发生巨大变化包括前不久叙利亚战争中没有见到一个士兵同时用过的武器全部被自动销毁未来的战场是一个什么样的局面美国和特?#21183;?#27604;我们想得更早更清楚
     
    无人驾驶汽车至少要解决三个问题一是芯片这是我们的痛第二要用网络传输至少能视频传输第三是要有高精度电子地图在这些基础上通过电子大脑的融合计算与决策才能完成无人驾驶
     
    所以GNSS的应用应该与工业制造同步发展如果说中国2025的制造没有完成那我们要想在无人驾驶领域里面有所作为是非常困难的
     
    无人驾驶汽车上装有摄像头激光雷达定位器测距器还有导航系统其中高精度导航属于导航领域高精度地图属于导航和遥感高灵敏传感器属于遥感电子数字技术属于导航通信和遥感高速网络技术属于通信可以说一台无人驾驶汽车就是通信导航遥感走向融合的具体物化
     
    4. 各国航天现状对比
     
    美国

    美国之所以成为航天强国是因为美国正确的航天策略美国的航天策略一是理论二是技术三是要制定相应的政策而从上世纪九十年代开始中国人就再不关心理论?#33455;?#20294;理论却是一切技术和应用的基础
     
    美国?#38498;?#22825;的定义是借助大型类永久?#38498;?#22825;平台利用无线电波或者电磁波含红外可见光紫外线传播特色以及电子数字技术实现对地球及其他星体的探测完成对地球及其他星体的认知从而制定太空战略与战役策略
     
    这个定义的关键是美国使用了电磁波技术无论是导航通信遥感如果不与电子技术打交道很难实现突破
     
    目前美国拥有卫星593颗卫星数量居全球首位但对于航天的重视却更加突出美国制定了空间对抗作战条例建立了航天部队2017年特?#21183;?#19978;任后?#20013;?#24067;恢复“国家航天委员会”今年4月在叙利亚完成以天对地的战役后 6月组建“太空部队”成为美国第六军种NASA航天局负责航天装备
     
    俄罗斯
     
    俄罗斯也是一个老牌航天大国现有卫星135颗俄罗斯也成立了独立太空军并制定了空军作战条令
     
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    ?#20998;?#20063;?#20449;访?#33322;天机构统?#36824;?#29702;?#20998;?#33322;天各项事宜
     
    中国
     
    中国航天系统经过40多年的发展取得了很大成绩局?#32771;?#26415;进步显著卫星总数超过200颗包括北斗此外一些民间机构也宣称要发射一千多颗小卫星
     
    但是中国应该关心的问题还有很多比如中国航天战略目标是什么?#31354;?#19968;点有没有看得那么清楚另外谁是领导中国航天的最高权利机构?#31354;?#20123;问题都需要我们深思
     
    此外行业隔离严重遥感卫星覆盖利用率?#20572;?#32570;乏最佳全球移动通信频率没有实现?#35797;?#20849;享的全球高速数据链比如中国现在的通信导航遥感是三支队伍互不干涉遥感卫星本来就是全球覆盖结果因为没有网络所以只能在?#33539;?#19978;?#30053;?#37096;分遥感影像利用率非常?#20572;?#25152;以?#35789;?#25105;们建成了一个全球上百颗卫星组成的遥感系?#24120;?#21457;挥的作用非常有限也造成了极大浪?#36873;?#20877;如全球LS移动通信频率共132MHz中国除北斗占有33MHz外其他系统没有合法频率无法构建全球移动通信系统
     
    所以说中国仍然不算是一个航天强国中国最强的对手还是美国但中国建立航天系统的目的不是为了战争而是免战在和平环境中更多的是为了话语权
     
    因此现在中国已经有了一个基础的北斗系?#24120;?#24212;该让它多做一点事情比如为遥感开辟高速公路辅助信息?#30053;أ?#20026;作战指挥提供力量这些事情我们在北斗一号就做过了现在需要把它不?#29486;?#22823;要少花钱花一个系统的钱只建一个导航系?#24120;?#20294;一定要能够得到又是同频又是遥感又是生命救援等多项的受益这就是我们的发展方向
     
    5. 北斗转型助力航天战略回归
     
    为什么要进行北斗转型一是要充?#22336;?#25381;北斗时空基准的基础性价?#25285;?#20108;是要打破世界导航通信遥感独立建设行业固化的藩篱三是要为所有航天器提供公共数据链
     
    北斗转型总体目标是北斗多用北斗卫星导航系统不再是单一的导航系?#24120;?#23427;应该是多功能的卫星无线电全球系?#24120;?#23427;应该?#26800;?#21355;星无线电导航航行跟踪指?#25317;取?#29983;命救援快速通信天基物联未来的战咯目标是成为近地空间全域物联网的公共数据库这些都是现在社会的迫?#34892;?#27714;也是中国的短板而中国不可能建那么多航天系?#24120;?#21482;有在北斗现有基础上构成全球系?#24120;?#25105;认为这是最合适的
     
    因此我们要重新定义新时代的北斗功能它是一个定位精度达亚?#20934;?#30340;世界一流卫星导航系?#24120;?#23427;应该提供统一时空基准的天基物联网还应该是获得对地球认知的天基无线电全球系?#24120;?#26159;获得制太空权的国家重器从而辅助制天权制海权制陆地权未来北斗天基物联网模块将实现太空物与太空物的联网太空物与地球物的联网
     
    所以国家的航天装备体系应该是由北斗系统作为时空基准和数据链的基础支撑空天预警空天遥感空天探测空天通信空天打击等目标要让中国的北斗成为世界的北斗我认为我们就应该担当起航天系统整体的任务才能说是世界的北斗中测网 史婉婉
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