
成果簡介 由中電天奧有限公司和國防科學技術大學、北京理工大學、北京航空航天大學、哈爾濱工業大學、武漢大學、南京航空航天大學、西北工業大學、山東大學、中國科學院等高校和科研院所共同參與研發的北斗衛星導航系統是我國著眼于國家安全和經濟社會發展需要,自主建設運行的全球衛星導航系統,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時空基礎設施。2018年12月27日,北斗導航系統開始向全球提供服務。?
北斗系統具有以下特點:一是北斗系統空間段采用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,在低緯度地區性能優勢更為明顯;二是北斗系統提供多個頻點的導航信號,能夠通過多頻信號組合等方式提高服務精度;三是北斗系統融合了導航與通信能力,具備定位導航授時、星基增強、地基增強、精密單點定位、短報文通信和國際搜救等多種服務能力。 歷史背景 1994年,世界首個全球衛星導航系統GPS全面建成。正是在這一年,我國開始獨立自主研制衛星導航系統,并以祖先們用于識別方向的“北斗星”命名。由于當時美國已經憑借著GPS在衛星定位領域一家獨大,俄羅斯的GLONASS也完成了全球組網,如果我國走歐美國家的老路,永遠只能做一名追趕者,唯有另辟蹊徑才能擁有超車的機會。因此,中國開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,逐步形成了三步走發展戰略:2000年年底,建成北斗一號系統,向中國提供服務;2012年年底,建成北斗二號系統,向亞太地區提供服務;2020年,建成北斗三號系統,向全球提供服務。 創新歷程 2000年末,北斗一號的兩顆衛星分別發射升空,北斗一號進入了系統聯調和推廣應用階段,我國衛星導航從無到有,取得了可喜的進步。當時很多行業都對我們自己的衛星寄予厚望,但在研討會上有代表提出,北斗發射成功固然可喜,但定位數據不實時、信號不隱蔽、定位頻度受限使得急需衛星導航的各種飛行器用不了北斗,這讓在場的人倍感壓力。
謝澍霖作為中電天奧第一批全程參與北斗一號工程的老專家,在會后立馬組織研發團隊與專家進行商談,看能否通過協作找到克服上述三個缺陷的方法,但在場的所有專家都說不可能實現。回到所里后,研發團隊從北斗一號定位的實際測量元素進行分析,創新性地提出了利用銣鐘實現由用戶機自主解算的想法。在沒有先例可參考、沒有實驗可依據的情況下,大家克服了人力和技術上的種種困難,終于完成了一部可以接收衛星信號并解算自己位置的連續導航用戶機,讓衛星導航成為可能。 重大意義和深遠影響 北斗系統的建設,走出了先在區域快速形成服務能力、后續逐步擴展為全球服務的中國特色發展路徑,豐富了世界衛星導航事業的發展模式。北斗導航系統目前已在交通運輸、農林漁業、水文監測、氣象測報、通信授時、電力調度、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用,產生了顯著的經濟效益和社會效益。基于北斗系統的導航服務已被電子商務、移動智能終端制造、位置服務等廠商采用,廣泛進入中國大眾消費、共享經濟和民生領域,相關的新業態、新模式不斷涌現,深刻改變了人們的生產生活方式。
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