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北鬥係統總設計師楊長風:北鬥芯片都是“中國芯”
2020-10-16 08:37:23 來源: 科技日報
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  “車輛使用北鬥係統,能不能實現一兩米精度、秒級誤差的導航?”有聽眾問道。

  “單靠北鬥係統的定位精度和可靠性還有差距。”楊長風坦言,但配合更強大的地基增強係統、車輛間的協同能力、車道輔助設施建設等,車道級識別完全可以實現,甚至可以實現無人駕駛。

  稍稍幾句對談,“高冷”的北鬥係統就和日常生活無縫對接。

  近日,全國政協重大專項工作委員宣講團在京舉行宣講報告會,全國政協委員、北鬥衛星導航係統工程總設計師楊長風以《北鬥衛星導航係統建設發展與融合應用》為題進行宣講。部分在京全國政協委員、市政協委員,市政協機關幹部,“模擬政協”社會實踐活動學生代表參加宣講活動。

  衛星導航與位置服務産業總體産值年均增長約20%

  楊長風通俗地解釋了衛星導航的原理:基于三球交匯原理,通過測量3顆以上導航衛星與用戶接收機的距離,解算用戶的三維位置坐標,“聽起來好像很神秘,但我們搞導航的一聽就明白了。”他笑説。

  建設高性能、高可靠的全球衛星導航係統,是我國科技領域中長期發展規劃的16個重大專項之一,歷時近30年建設,北鬥係統是我國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、服務性能最高、與百姓生活關聯最緊密的巨型復雜航天係統。

  “北鬥係統是由空間段、地面段、用戶段的工作衛星、四十多個地面站、成千上萬的用戶終端等一起織就的一張‘天羅地網’。”楊長風説。

  “這張網”的地位不言而喻,作為國家經濟社會發展的重要支撐,它是繼移動通信、互聯網之後的第三大經濟增長點,10年來我國衛星導航與位置服務産業總體産值年均增長20%以上,預計2020年産值有望超過4000億元。

  全球定位精度與GPS相當,局部區域優于GPS

  和GPS係統比,北鬥表現如何?

  “北鬥是最強大的全球衛星導航係統。”楊長風説,北鬥係統獨創了三種軌道混合星座,增加了精密單點定位、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,可以播發更優的導航信號,“全球范圍定位精度與GPS相當,局部區域優于GPS”。比如在北美、非洲、歐洲等地,北鬥的定位精度在5米左右,在亞太地區可以精確到2.5到3米。

  除了實時導航和快速定位之外,北鬥係統還有位置報告和短報文通信等特色功能。如楊長風所言,北鬥服務就在你我身邊,“作為全球最先進的導航係統,它的應用‘只受人類想象力的限制’。”

  特別是用北鬥係統可以“發短信”的短報文服務,是國外其他任何一個全球衛星導航係統都不具備的。楊長風透露,年底預計有增加短報文功能的華為手機發布,車道級別導航也可能搭載其中。

  星星互聯 星地互聯

  楊長風表示,北鬥係統具備星間鏈路,實現衛星之間、星地之間互通互聯。

  他進一步解釋,北鬥三號係統採用Ka頻段相控陣鏈路,將30顆衛星和國內幾十個地面站有機聯係起來,極大提升了運營能力、安全性和定位精度,直接為航天器提供測控輸數傳服務,“沒有地面支持的情況下,衛星可以實現60天自主運行,上下鏈路不受大氣電離層的幹擾,定位精度顯著提升。”這是它的“獨門絕技”。

  抗戰勝利七十周年大閱兵中,地面方隊時間誤差僅僅在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,都是北鬥的功勞。

  “北鬥芯”都是“中國芯”

  經過多年發展,北鬥已形成完整産業鏈,基礎産品實現自主可控,國産北鬥芯片、模塊等關鍵技術全面突破,性能指標與國際同類産品相當。多款北鬥芯片實現規模化應用,工藝水平達到22納米。

  談到最受關注的“北鬥芯”,楊長風直言,“稱得上都是中國芯”,“北鬥芯片跟國外基本水平是同一量級”。“都是自己幹出來的。”他説,地面也完全是中國芯,今後功耗會更低,精度會更高。

  2020年7月31日,北鬥三號全球衛星導航係統建成並正式開通服務,這標志著中國自主建設、獨立運行的全球衛星導航係統已全面建成,中國北鬥開啟了高質量服務全球的新篇章。

  但這不是北鬥係統建設的終點,據楊長風介紹,一顆北鬥導航衛星的設計壽命是10年至12年,從北鬥二號的經驗來看,衛星可以服務到12至14年,然後進入“墳墓軌道”,到時就要替換。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體係,為未來智能化、無人化發展提供核心支撐,持續推進係統升級換代,構建覆蓋天空地海、基準統一、高精度、高智能、高安全、高效益的時空信息服務基礎設施。(記者 崔爽)

 

【糾錯】 責任編輯: 趙秋玥
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