鈦媒體注：無(wú)人駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)趨勢(shì)讓衛(wèi)星導(dǎo)航和GNSS定位基礎(chǔ)設(shè)施炙手可熱。馬斯克旗下的火箭發(fā)射公司Space X曾推出Starlink（星鏈計(jì)劃），將發(fā)射4000多顆低軌道衛(wèi)星組成通信網(wǎng)絡(luò)，讓“WiFi信號(hào)”覆蓋全球每一個(gè)角落。
而日前，隨著北斗三號(hào)衛(wèi)星密集上天和全球組網(wǎng)，中國(guó)通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)定位增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)通信的項(xiàng)目也大受關(guān)注。
本文作者劉經(jīng)南為中國(guó)工程院院士，原武漢大學(xué)校長(zhǎng)，著名大地測(cè)量專家，在大地測(cè)量坐標(biāo)系理論、衛(wèi)星定位應(yīng)用、GNSS技術(shù)應(yīng)用和工程領(lǐng)域成就顯著，其撰文指出，星基與地基增強(qiáng)技術(shù)的一體化、通信與導(dǎo)航功能的一體化將是“智能時(shí)代”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)方向，在全球衛(wèi)星市場(chǎng)上，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)將與各路進(jìn)軍太空的“馬斯克”們同場(chǎng)競(jìng)技。
眼看無(wú)人駕駛、移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大行其道，智能時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，人類對(duì)時(shí)間與空間位置需求不斷升級(jí)，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也面臨新一輪變革。
而隨著北斗三號(hào)衛(wèi)星密集上天和全球組網(wǎng)，通過衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)定位增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)通信的項(xiàng)目大受關(guān)注。在全球衛(wèi)星市場(chǎng)上，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)將與各路進(jìn)軍太空的“馬斯克”們同場(chǎng)競(jìng)技。
對(duì)此，中國(guó)工程院院士，武漢大學(xué)教授劉經(jīng)南表示，星基與地基增強(qiáng)技術(shù)的一體化、通信與導(dǎo)航功能的一體化將是“智能時(shí)代”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)方向。
作為現(xiàn)有系統(tǒng)重要補(bǔ)充，建設(shè)具備導(dǎo)航+定位增強(qiáng)能力的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)，是衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)下一階段發(fā)展重點(diǎn)。如在該項(xiàng)目上提前布局，中國(guó)有望率先打造“高、中、低軌衛(wèi)星與地基增強(qiáng)系統(tǒng)相結(jié)合”的“時(shí)域和空域連續(xù)無(wú)縫”的立體化時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)，在改變衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局同時(shí)，也刺激各類物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)爆發(fā)。
“星地結(jié)合”打造智能時(shí)代高精定位基礎(chǔ)設(shè)施
衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)在2018年備受追捧，星基增強(qiáng)技術(shù)更引起各行業(yè)廣泛關(guān)注。利用該技術(shù)可在廣闊的無(wú)移動(dòng)通信地區(qū)，實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)甚至厘米級(jí)定位和相應(yīng)精度時(shí)間同步，這對(duì)未來(lái)無(wú)人駕駛、智慧城市等項(xiàng)目建設(shè)至關(guān)重要。
其中，低軌衛(wèi)星星座概念特別火熱。該類項(xiàng)目具有衛(wèi)星數(shù)量大、信號(hào)強(qiáng)度高的優(yōu)勢(shì)，一旦建設(shè)完成，就可進(jìn)行衛(wèi)星群協(xié)作，全面提升地面終端定位精度、可靠性和可用性，被認(rèn)為是未來(lái)星基增強(qiáng)技術(shù)重要發(fā)展方向。
對(duì)此，劉經(jīng)南表示，“高、中、低軌衛(wèi)星與地基增強(qiáng)系統(tǒng)相結(jié)合”才能構(gòu)建“實(shí)時(shí)無(wú)縫”的理想的衛(wèi)星高精定位導(dǎo)航系統(tǒng)。面臨機(jī)遇，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)應(yīng)做好“打基礎(chǔ)”與“抓機(jī)遇”兩項(xiàng)工作。
“我國(guó)地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)已有一定成果，可在我國(guó)大部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)甚至厘米級(jí)精度實(shí)時(shí)定位。星基增強(qiáng)系統(tǒng)應(yīng)在此基礎(chǔ)上建設(shè)。”劉經(jīng)南表示，一方面，星基增強(qiáng)技術(shù)大范圍使用需全球性地面基準(zhǔn)站提供修正信號(hào)等支持；另一方面，目前厘米級(jí)定位精度星基增強(qiáng)技術(shù)還不成熟，結(jié)合使用地基增強(qiáng)系統(tǒng)的差分?jǐn)?shù)據(jù)和播發(fā)能力，才可實(shí)現(xiàn)更大范圍、更低成本、更高精度的定位服務(wù)。
他認(rèn)為，在做好基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)前提下，我國(guó)可充分利用低軌衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)成本低，啟動(dòng)速度快的優(yōu)勢(shì)，加快發(fā)展，補(bǔ)充當(dāng)前僅靠中、高軌導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)構(gòu)成的全球性時(shí)空基準(zhǔn)“基礎(chǔ)設(shè)施”在高精度、高可靠、實(shí)時(shí)無(wú)縫等性能上的不足。
我國(guó)如能提前完成布局，不僅可在該領(lǐng)域取得全球領(lǐng)先，更將刺激相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。“未來(lái)工業(yè)智能運(yùn)行和控制對(duì)時(shí)間精度要求是納秒級(jí)的，對(duì)定位要求可能達(dá)毫米級(jí)或更高。”他表示，一旦完成“星地結(jié)合”的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)布局，將催生很多新智能應(yīng)用，如有一天解決了弱信號(hào)接收問題，更可助力人類進(jìn)入萬(wàn)物互聯(lián)的智能時(shí)代。
中國(guó)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)將與“馬斯克” 們競(jìng)逐通導(dǎo)一體化市場(chǎng)
與此同時(shí)，“通信與導(dǎo)航功能一體化”也將是未來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)面臨著大機(jī)遇，也將遭遇更多競(jìng)爭(zhēng)。
劉經(jīng)南認(rèn)為，“通導(dǎo)一體化”是智能時(shí)代基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)必然要求。他和其他專家早幾年就提出“PNTRC”理念，認(rèn)為未來(lái)應(yīng)實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航、授時(shí)、遙感、通信五位一體組網(wǎng)，共同打造空間信息網(wǎng)絡(luò)。
“很多人光注意馬斯克星鏈計(jì)劃優(yōu)勢(shì)巨大的移動(dòng)‘通信’功能，我認(rèn)為，未來(lái)這數(shù)千顆衛(wèi)星肯定有導(dǎo)航功能，具備高精度、高可用、高可靠?jī)?yōu)勢(shì)，既可進(jìn)行通信，也能用作厘米級(jí)定位增強(qiáng)、導(dǎo)航服務(wù)。”劉經(jīng)南表示，“這一方面可大大提升資源利用率，充分發(fā)揮衛(wèi)星能力，另一方面也可拓展更廣闊商業(yè)空間。”
劉經(jīng)南認(rèn)為，面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)用不著跟著馬斯克方案跑，應(yīng)去尋找更經(jīng)濟(jì)、更高效的方案，做出中國(guó)特色的新性能的低軌星群和高、中、低軌結(jié)合的星座體系。
據(jù)他估計(jì)，3年后就能出現(xiàn)低軌衛(wèi)星星座增強(qiáng)系統(tǒng)，而在北斗三號(hào)完成全球組網(wǎng)后，我國(guó)在該系統(tǒng)上的建設(shè)速度會(huì)大大加快。劉經(jīng)南認(rèn)為，這個(gè)產(chǎn)業(yè)誰(shuí)做得早，誰(shuí)就會(huì)有更大發(fā)展?jié)摿褪袌?chǎng)占有率。中國(guó)企業(yè)應(yīng)提前做好準(zhǔn)備，參與到全球通導(dǎo)一體化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中。
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