北斗三号导航卫星副总设计师张立新:北斗仍面临两大挑战

2020-09-14 09:33:31 秘书处 4

日前,在北京服贸会、2020智能科技与产业发展论坛上,航天科技集团第五研究院西安分院北斗三号导航卫星副总设计师张立新表示,目前,北斗和GPS Ⅲ是GNSS发展的新阶段,但仍面临着两方面的挑战。

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一方面,部分行业用户对服务性能要求越来越高,目前无法满足。如部分的关键基础设施,像是金融、电网、通信等行业,这一类的行业都要求北斗系统有更高的安全性,更高的可用性以及抗欺骗性;而像是自动驾驶、智能交通领域,则会要求更高的精度。

以电网为例,前段时间电网公司在各地建立北斗基站,加快与北斗的深度融合。当前北斗的双向授时功能帮助电网实现了全网时间同步、终端状态可观、时间精度可控,保障公司电网安全生产。然而随着技术体系的成熟,电网行业会对北斗的服务性能提出更高的要求,其实不仅仅是电网,在“北斗+”的各个领域,都会对北斗的服务性能提出越来越高的要求。

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另一方面,卫星信号的“脆弱性”导致复杂环境下的应用受限。如复杂地形环境下易受遮挡、多径复杂;而复杂的电磁环境下,易受干扰和欺骗。 

卫星信号的“脆弱性”是天生的,因为在卫星信号的环境段,从地面海上开始,到近地空间,直到地外空间,乃至深空,有着不同的电波传输介质,自然和人为的电磁干扰,以及地形地物和植被的影响都会干扰卫星信号。环境段不仅影响到定位、导航和授时的精度,而且也会影响到用户接收机的正常工作,甚至导致信号中断。

因此,北斗发展的必由之路是综合PNT体系。这一点,北斗三号导航卫星副总设计师也有提到。他介绍说,北斗卫星导航系统,与脉冲星导航、地基增强、陆基导航、水下导航、室内导航等多系统并行发展,构成北斗综合PNT体系,实现“基准统一、安全可信、高效便捷”。

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在融合方面,以北斗为例,北斗综合PNT建设的关键途径是“融合”,从北斗系统融合,到北斗综合PNT体系融合,到建设对世界和未来开放的体系,如PNT系统间、全源等。

据了解,2035年前后,我国将建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合PNT体系,提升我国的时空信息服务能力。北斗卫星导航系统将承担提供时间/空间参考以及各种与位置相关的实时动态PNT信息的关键基础服务,成为我国经济安全、国防安全、国土安全和公共安全的重大技术平台和战略威慑资源。

提及未来的北斗卫星,张立新表示,未来北斗卫星将“全数字化”,由基带搬移到射频,直接对射频数字信号进行处理;将“功能软件化”,采用开放的、可拓展的、模块化的软件平台体系,是一种实现多频段、多模式、多业务的方法。