北斗系統總設計師楊長(cháng)風(fēng)：北斗芯片都是“中國芯”
本報記者 崔 爽
“車(chē)輛使用北斗系統，能不能實(shí)現一兩米精度、秒級誤差的導航？”有聽(tīng)眾問(wèn)道。
“單靠北斗系統的定位精度和可靠性還有差距?！睏铋L(cháng)風(fēng)坦言，但配合更強大的地基增強系統、車(chē)輛間的協(xié)同能力、車(chē)道輔助設施建設等，車(chē)道級識別完全可以實(shí)現，甚至可以實(shí)現無(wú)人駕駛。
中新社記者 盛佳鵬 攝" style="max-width:100%;height:auto;" />
稍稍幾句對談，“高冷”的北斗系統就和日常生活無(wú)縫對接。
近日，全國政協(xié)重大專(zhuān)項工作委員宣講團在京舉行宣講報告會(huì )，全國政協(xié)委員、北斗衛星導航系統工程總設計師楊長(cháng)風(fēng)以《北斗衛星導航系統建設發(fā)展與融合應用》為題進(jìn)行宣講。部分在京全國政協(xié)委員、市政協(xié)委員，市政協(xié)機關(guān)干部，“模擬政協(xié)”社會(huì )實(shí)踐活動(dòng)學(xué)生代表參加宣講活動(dòng)。
衛星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長(cháng)約20%
楊長(cháng)風(fēng)通俗地解釋了衛星導航的原理：基于三球交匯原理，通過(guò)測量3顆以上導航衛星與用戶(hù)接收機的距離，解算用戶(hù)的三維位置坐標，“聽(tīng)起來(lái)好像很神秘，但我們搞導航的一聽(tīng)就明白了?！彼φf(shuō)。
建設高性能、高可靠的全球衛星導航系統，是我國科技領(lǐng)域中長(cháng)期發(fā)展規劃的16個(gè)重大專(zhuān)項之一，歷時(shí)近30年建設，北斗系統是我國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與百姓生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復雜航天系統。
“北斗系統是由空間段、地面段、用戶(hù)段的工作衛星、四十多個(gè)地面站、成千上萬(wàn)的用戶(hù)終端等一起織就的一張‘天羅地網(wǎng)’?！睏铋L(cháng)風(fēng)說(shuō)。
“這張網(wǎng)”的地位不言而喻，作為國家經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的重要支撐，它是繼移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三大經(jīng)濟增長(cháng)點(diǎn)，10年來(lái)我國衛星導航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長(cháng)20%以上，預計2020年產(chǎn)值有望超過(guò)4000億元。
全球定位精度與GPS相當，局部區域優(yōu)于GPS
和GPS系統比，北斗表現如何？
“北斗是最強大的全球衛星導航系統?！睏铋L(cháng)風(fēng)說(shuō)，北斗系統獨創(chuàng )了三種軌道混合星座，增加了精密單點(diǎn)定位、星基增強、區域短報文通信、國際搜救、全球短報文通信等新功能，可以播發(fā)更優(yōu)的導航信號，“全球范圍定位精度與GPS相當，局部區域優(yōu)于GPS”。比如在北美、非洲、歐洲等地，北斗的定位精度在5米左右，在亞太地區可以精確到2.5到3米。
除了實(shí)時(shí)導航和快速定位之外，北斗系統還有位置報告和短報文通信等特色功能。如楊長(cháng)風(fēng)所言，北斗服務(wù)就在你我身邊，“作為全球最先進(jìn)的導航系統，它的應用‘只受人類(lèi)想象力的限制’?！?/p>
特別是用北斗系統可以“發(fā)短信”的短報文服務(wù)，是國外其他任何一個(gè)全球衛星導航系統都不具備的。楊長(cháng)風(fēng)透露，年底預計有增加短報文功能的華為手機發(fā)布，車(chē)道級別導航也可能搭載其中。
星星互聯(lián) 星地互聯(lián)
楊長(cháng)風(fēng)表示，北斗系統具備星間鏈路，實(shí)現衛星之間、星地之間互通互聯(lián)。
他進(jìn)一步解釋?zhuān)倍啡栂到y采用Ka頻段相控陣鏈路，將30顆衛星和國內幾十個(gè)地面站有機聯(lián)系起來(lái)，極大提升了運營(yíng)能力、安全性和定位精度，直接為航天器提供測控輸數傳服務(wù)，“沒(méi)有地面支持的情況下，衛星可以實(shí)現60天自主運行，上下鏈路不受大氣電離層的干擾，定位精度顯著(zhù)提升?！边@是它的“獨門(mén)絕技”。
抗戰勝利七十周年大閱兵中，地面方隊時(shí)間誤差僅僅在0.3秒之內，距離誤差在正負10厘米之內，空中梯隊米秒不差，都是北斗的功勞。
“北斗芯”都是“中國芯”
經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，北斗已形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，基礎產(chǎn)品實(shí)現自主可控，國產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)全面突破，性能指標與國際同類(lèi)產(chǎn)品相當。多款北斗芯片實(shí)現規?；瘧?，工藝水平達到22納米。
談到最受關(guān)注的“北斗芯”，楊長(cháng)風(fēng)直言，“稱(chēng)得上都是中國芯”，“北斗芯片跟國外基本水平是同一量級”?！岸际亲约焊沙鰜?lái)的?！彼f(shuō)，地面也完全是中國芯，今后功耗會(huì )更低，精度會(huì )更高。
2020年7月31日，北斗三號全球衛星導航系統建成并正式開(kāi)通服務(wù)，這標志著(zhù)中國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統已全面建成，中國北斗開(kāi)啟了高質(zhì)量服務(wù)全球的新篇章。
但這不是北斗系統建設的終點(diǎn)，據楊長(cháng)風(fēng)介紹，一顆北斗導航衛星的設計壽命是10年至12年，從北斗二號的經(jīng)驗來(lái)看，衛星可以服務(wù)到12至14年，然后進(jìn)入“墳墓軌道”，到時(shí)就要替換。2035年前，我國還將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時(shí)體系，為未來(lái)智能化、無(wú)人化發(fā)展提供核心支撐，持續推進(jìn)系統升級換代，構建覆蓋天空地海、基準統一、高精度、高智能、高安全、高效益的時(shí)空信息服務(wù)基礎設施。
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