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中国北斗“三步走”发展战略

老村长 测绘学术资讯 2021-10-08


中国北斗“三步走”发展战略

—北斗三号系统空间组网即将完成

老村长

2020年6月15日于北京


北斗卫星导航系统(简称北斗系统)是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。

1985年,中国开始论证卫星导航系统建设;20世纪后期,开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了三步走发展战略,稳步推进北斗卫星导航系统建设。

值北斗三号系统最后一颗组网卫星(北斗卫星导航系统第55颗卫星,北斗三号系统第30颗卫星)发射之际,简要回顾中国北斗系统建设发展的历程。

据中国卫星导航系统管理办公室消息,按照发射技术流程,中国北斗三号卫星导航系统最后一颗组网卫星,将于2020年6月择日发射。

北斗三号系统由24颗中圆地球轨道、3颗地球静止轨道和3颗倾斜地球同步轨道,共30颗卫星组成。提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区中免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度0.2米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。

1985年10月,陈芳允院士在南京召开的卫星动力测地成果鉴定会上,提出了用两颗地球同步卫星建立卫星导航系统的建议。这一建议迅速引起有关部门的高度重视,拉开了中国卫星导航研究与系统建设的序幕。

中国按照“自主、开放、兼容、渐进”的原则,实施北斗卫星导航系统“三步走”发展战略,立足于国情国力,坚持自主创新、分步建设、不断完善北斗系统(图中1983年应为1985年)。

第一步:建设北斗一号系统,也称北斗卫星导航试验系统。

1994年,启动北斗一号系统工程建设。2000年10月31日、2000年12月21日,成功发射北斗一号01、02星。2003年5月25日,北斗一号03星(备份星)成功发射,标志着北斗一号系统建成,为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务,使中国成为世界上继美国(GPS)、俄罗斯(GLONASS)后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

第二步,建设北斗二号系统。

2004年启动北斗二号系统工程建设,2012年12月完成14颗卫星发射组网,建成北斗二号卫星导航系统,开始向亚太地区提供定位、测速、授时、广域差分和短报文通信服务。

北斗二号系统服务范围

第三步,建设北斗三号系统,又称北斗全球系统。

2009年启动北斗三号卫星导航系统工程建设,计划2018年面向“一带一路”沿线及周边国家提供基本服务;2020年,完成组网卫星发射,为全球用户提供服务。

2016年6月16日,国务院新闻办公室发布《中国北斗卫星导航系统》白皮书,系统阐述了中国建设北斗系统的原则、步骤、目标和政策等,指出北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要,自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。

新闻发布会现场

2017年11月5日,第24、25颗北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射,也是北斗三号系统全球组网卫星的首发星,开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。

2018年1月12日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,也是北斗三号系统的第3、4颗组网卫星。此后,北斗卫星进入密集发射期。2018年共完成10箭19星发射,创下世界卫星导航系统建设和我国同一型号航天发射的新纪录。

2018年12月27日下午,国务院新闻办公室举行新闻发布会宣布:北斗三号基本系统完成建设并开始提供全球服务。同步发布新版北斗公开服务性能规范(2.0版)。经全球范围测试评估,北斗系统服务性能为:

系统服务区域:全球

定位精度:水平10米、高程10米

测速精度:0.2米每秒

授时精度:20纳秒

系统服务可用性:优于95%

其中,亚太地区,定位精度水平5米、高程5米(95%置信度)。包括“一带一路”国家和地区在内的世界各地,均可享受到北斗系统服务。

北斗系统星座示意图

北斗导航卫星

北斗手持机

北斗指挥机

北斗车载机

北斗系统标志

北斗已得到广泛应用,正走出国门惠及世界。


一是产业规模不断壮大。从业单位达14000家、人员超过50万人,形成珠三角、京津冀、长三角、鄂豫湘、川陕渝五大产业区,涌现出一批有实力的卫星导航企业。自主北斗芯片跨入28纳米工艺时代,我国卫星导航专利申请累计5.4万件,居全球第一。


二是应用领域不断拓展。交通运输、海洋渔业等应用走深走实,全国已有617万辆道路营运车辆,3.56万辆邮政和快递车辆,36个中心城市8万辆公交车,3230座内河导航设施,2960座海上导航设施,使用北斗。港珠澳大桥采用北斗高精度形变监测系统,保障安全运行。国内销售的智能手机大部分支持北斗。北斗前装车辆超过200万辆。

三是国际化实现新突破。北斗已服务于俄罗斯、缅甸、老挝、柬埔寨、泰国、印度尼西亚、巴基斯坦、科威特、阿尔及利亚、乌干达等国家,收获良好口碑。北斗已加入民航、海事、移动通信等国际组织,国际民航组织批准北斗星基增强服务商标识号和标准时间标识号,国际搜救卫星组织将北斗纳入全球卫星搜救系统计划。

卫星导航系统是人类发展的共同财富,是提供全天候精确时空信息的空间基础设施,推动了知识技术密集、成长潜力大、综合效益好的新兴产业群发展,成为国家安全和经济社会发展的重要支撑,日益改变着人类生产生活方式。随着北斗三号系统空间组网的完成,北斗系统将以更强的功能和更优的性能,服务全球,造福人类。

北斗是中国的,也是世界的。让我们关注北斗,宣传北斗,应用北斗,为发展中国的卫星导航事业做出新贡献!

(注:照片来自互联网)



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