北斗导航系统.docx
北斗导航系统的现状与将来卫星导航系统是重要的空间基础设施，为人类带来了巨大的社会和经济效 益。我们我国作为进展中的大国，拥有宽阔的领土和海疆，高度重视卫星导航系 统的建设，始终在努力探究和进展拥有自主学问产权的卫星导航定位系统。一、北斗导航系统简介北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统（BDS）,是继 美全球定位系统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由 空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候' 全天时为各类用户供应 高精度' 高牢靠定位' 导航、授时服务，并具短报文通信力量，已经初步具备区 域导航、定位和授时力量，定位精度优于20m,授时精度优于100ns。2022年12 月27日，北斗系统空间信号接口掌握文件正式版正式公布，北斗导航业务正式 对亚太地区供应无源定位、导航' 授时服务。北斗卫星导航系统由空间端、 地 面端和用户端三部分组成。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫 星。地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站。用户端由北斗用户终 端以及与美国GPS、俄罗斯“格洛纳斯”（GLONASS）、欧盟“伽利略”（GALILEO） 等其他卫星导航系统兼容的终端组成。该系统可在全球范围内全天候' 全天时 为各类用户供应高精度、高牢靠的定位' 导航、授时服务并兼具短报文通信力量。中国以后生产定位服务设施的生产商，都将会供应对GPS和北斗系统的支 持，会提高定位的精确度。而北斗系统特有的短报文服务功能将收费，这个功能 的有用性还有待观看。二、北斗导航系统的现状与主要制约因素北斗卫星导航定位系统运营以来，在军民用领域上发挥了重要作用，迄今为 止，已为用户供应定位服务超过亿次，通信服务超过千万条，在森林防火、水利防 汛' 交通运输等民用' 军用领域产生了显著的社会效益。所研制的黑龙江大兴安 岭森林防火信息系统'澜沧江上湄公河船舶调度管理系统和郑州铁路局铁路机车 到站报点系统等北斗系统应用示范工程，已取得了明显的经济效益。但是，北斗系统作为我们我国自行研制的' 具有鲜亮应用特点的卫星导航定 位系统，总的来说，目前的实际应用并不抱负。主要表现在：(1)系统应用不充分，与世界上第三个投入实际应用的卫星导航定位系统 的地位不相称北斗系统工作容量可达百万户，而目前注册在线的终端用户却不足千分之 卫星资源闲置严峻。该系统的“快速定位' 双向报文通信和精密授时”功能, 特殊是双向报文通信功能未得到充分应用，该导航定位系统在很多民用领域中的 用途还未被认知。中国工程院戚发韧院士经过对北斗系统进行详实的调研后提 出：中国研制胜利的第一个拥有自主学问产权的北斗卫星导航系统，目前在民 用领域资源采用并不充分，几近闲置。他在调研报告中明确写到：北斗系统本 应拥有上百万用户的力量，目前却只有几千个用户，我国投入几十亿元，但采 用很不充分，造成了资源的严峻铺张。北斗卫星导航定位系统目前在民用领域 应用不充分、未形成产业化的现状，与该系统作为世界上第三个投入实际应用 的卫星导航定位系统的地位很不相称。(2)用户终端设施价格偏高，在市场上无法与GPS系统形成竞争北斗系统 目前的有源定位技术体制打算了其用户终端设施需能收能发，在技术应用上有通 信功能，应用优势明显，这是无可怀疑的。但这种体制也使用户终端制造成本 增加，加上终端设施用户少，所以目前市场价格偏高，多数用户难以接受。用户 终端设施价格昂贵的北斗系统在市场上是无法与GPS系统进行竞争的。(3)用户终端设施研制开发滞后，跟不上应用需求北斗系统用户终端设施 研制开发严峻滞后于系统建设。究其缘由，一是用户终端设施研制起步较晚，没 有做到与系统建设同步研发；二是用户终端研制难度大，没有集中力气对其重点 进行攻关，各研制单位各自为战，技术上不沟通，形不成合力；三是国内器件' 部件生产基础差，而进口芯片价格昂贵。在2002年北斗系统开头试运行时，系 统民用终端设施尚不成熟。至今国内仍有十几家单位在投入资金研制北斗用户 终端，但提高性能价格比的成效并不大，有的单位甚至不得不退出研发。目前能 生产北斗系统民用终端的厂商有五、六家，产品价格较高，各有优缺点。北斗系 统民用终端设施生产厂商各自为战的研制生产方式，在当前用户量不大、生产批 量上不去的状况下，成本下不来；而成本下不来，市场用户就上不去，形成一个 恶性循环。用户终端设施生产方式存在的高成本是影响北斗系统推广应用的问题 之一。(4)北斗民用市场的自由化和无序竞争，影响了北斗系统应用市场的健康 进展由于我国没有北斗系统民用开发规划和应用市场准入机制，市场完全是无 序的自由竞争，一些企业单位对北斗系统市场熟悉和估量过于乐观，为早日抢到 市场，自发投入不少资金开发北斗民用终端。到目前为止，真正获得胜利、设施 产品质量较好的厂家只有几个。有一些企业单位在产品技术质量还不成熟的状况 下，就急于推销自己的产品收回投资，采纳低价竞争方式抢占市场，结果是实 际运行故障频发用户服务又跟不上，动摇了用户选用或连续使用北斗系统的信 念，增加了对北斗系统应用的怀疑心情，影响了北斗系统健康进展和推广应用。三、对北斗导航系统的展望北斗系统主要有三大功能：快速定位，为服务区域内的用户供应全天候' 实 时定位服务，定位精度与GPS相当；短报文通信，一次可传送多达120个汉字的 信息；精密授时，精度达20纳秒。北斗应用有五大优势。一，它同时具备定位 与通讯功能，不需要其他通讯系统支持。而GPS只能定位。二，掩盖范围大，没 有通讯盲区。北斗系统掩盖了中国及周边我国和地区，不仅可为中国、也可为周 边我国服务。三，特殊适合于集团用户大范围监控管理和数据采集用户数据传输 应用。四，融合北斗导航定位系统和卫星增加系统两大资源，因此也可采用GPS 使之应用更加丰富。五，自主系统，平安' 牢靠' 稳定，保密性强，适合关键部 门应用。随着北斗2号的放射胜利，中国自主研制的北斗卫星导航系统从2022年起 进入了组网高峰期，估计在2022年左右形成掩盖全球的卫星导航定位系统。2022 年将有多颗卫星放射升空，3年内完成系统组网，并具备基本的运行力量。在此 基础上将逐步进展到为全球服务。在建的北斗卫星导航系统空间段将由5颗静止 轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成，供应即开放服务和授权服务。开放服务 是在服务区免费供应定位、测速和授时服务，定位精度为10米，军事定位达到 厘米级，授时精度为50纳秒，测速精度为0. 2米/秒。授权服务是向授权用户供 应更平安的定位、测速'授时和通信服务以及系统完好性信息。随着“北斗一号” 卫星导航定位系统的推广应用，中国正在着力讨论开发的下一代卫星导航定位 系统(CNSS)o中国将本着开放' 独立' 兼容' 渐进的原则，进展自主的全球卫星导航系统, 其“三步走”进展路线图为：第一步，从2000年到2003年，我们我国建成由3 颗卫星组成的北斗卫星导航试验系统，成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统 的我国。其次步，建设北斗卫星导航系统，于2022年前形成我们我国及周边地 区的掩盖力量。第三步，于2022年左右，北斗卫星导航系统将形成全球掩盖力 量。北斗卫星导航系统将是一个由30余颗卫星' 地面段和各类用户终端构成的 大型航天系统，技术简单、规模浩大，其建设应用将实现我们我国航天从单星 研制向组批生产、从保单星胜利向组网胜利、从以卫星为核心向以系统为核心、 从面对行业用户向大众用户的历史性转型，开启我们我国航天事业的新征程， 并将对维护我们我国我国平安、推动经济社会科技文化全面进展供应重要保障。 然而也面临一些挑战。部署进度的比拼。四大全球系统部署的时间进度是个重大 考验，捷足先登是胜利的第一步。GPS在这方面遥遥领先，GLONASS正在恢复建 设中，Galileo遭受资金逆境，北斗系统若要抢占市场，在系统部署方面面临挑 战。卫星性能的竞争。导航卫星设计和研制水平打算着系统的性能，目前北斗卫 星设计已经达到国外导航卫星水平，在将来进展中要不断自主创新，争取在国际 导航卫星研制领域处于领先地位。系统进展的博弈。将来卫星导航系统需要持续 的进展建设，以满意用户要求；需要我国持续的经费投入' 人才培育' 产业推广, 以确保我们我国北斗卫星导航系统在将来进展与国际竞争中占据优势地位。四、总结中国自主卫星导航正在根据既定进展战略扎实稳健推动，系统建设捷报连 连，北斗导航系统应用硕果累累。军地携手，加快科技成果转化，加快卫星导航 技术应用，不断总结讨论，探究创新，完善政策，法律规范服务，开拓市场，扩 大产业，为全社会供应更稳定、更优质的服务，并做好走向国际市场、供应海外 服务的预备。可以预见，在不久的将来，北斗卫星导航将深刻影响中国军队的作 战方式'作战理念，深刻影响人们的生产生活方式，成为全面建设小康社会的重 要组成部分。作为新时期的青年同学，我们理应为我国重大科技事业做出自己应 有的贡献，努力学习科学技术学问，努力普及科普学问，让北斗导航系统的明天 加入一份我们的力气！
