2012年9月24日上午，首屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)年會(huì)在北京國(guó)家會(huì)議中心舉行。中國(guó)科學(xué)院院士楊元喜在大會(huì)中做了《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)》的報(bào)告。

中國(guó)科學(xué)院院士楊元喜

　　以下為大會(huì)報(bào)告實(shí)錄：

　　楊元喜：各位老師，各位同行，非常緊張，我把前天在美國(guó)做的PPT，做了部分修改。我們經(jīng)常會(huì)說北斗貢獻(xiàn)絕對(duì)大于干擾，我們希望做出一個(gè)客觀理性的評(píng)價(jià)，那么理性的評(píng)價(jià)就必須重新定義它的應(yīng)用性問題。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航一個(gè)叫北斗，一個(gè)叫指南針，我們中國(guó)人很喜歡，可是美國(guó)人卻并不明白。我跟他們這么解釋，中國(guó)古人是非常崇拜北斗的，這是其一。第二，北斗衛(wèi)星本身是可以定向的，當(dāng)然現(xiàn)在定不了向，現(xiàn)在中國(guó)污染太嚴(yán)重了，在古代只要是晴天都可以看到北斗星。第三，指南針。中國(guó)人定義為指南針是因?yàn)槲覀冎袊?guó)古代發(fā)明了指南針，這兩個(gè)東西我們都想用，所以就造成了一種亂象。

　　古代人發(fā)明了指南針，黃帝占蚩尤的時(shí)候，由于使用指南針，所以戰(zhàn)勝了蚩尤。同樣指南針在我們國(guó)家和國(guó)際上的交往也發(fā)揮了重要的作用，在古代和朝鮮、日本的往來(lái)，以及明初鄭和七下西洋等等，同時(shí)指南針也是中國(guó)為整個(gè)人類做出最重要的貢獻(xiàn)。

　　北斗七星在我們中國(guó)留下了太多美好的傳說，北斗不光指方向，而且指春秋，如果北斗指到東的時(shí)候，應(yīng)該是春天，指到南是夏天，指到西是秋天，指到北是冬天。中國(guó)有一個(gè)古訓(xùn)叫學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕，我們改成叫做有了北斗導(dǎo)航信息系統(tǒng)，走遍天下都不怕。

　　那么建設(shè)北斗信息系統(tǒng)的意義在哪兒?從幾何觀測(cè)上來(lái)說，我們?cè)鰪?qiáng)了強(qiáng)度，增加了信息。所以說由于幾何應(yīng)用，導(dǎo)航定位新時(shí)代可能精度、穩(wěn)定性、良好性等等都會(huì)提高。

　　所以我們這樣就可以解釋，不同的星座是有利于改進(jìn)DAP值的。不同頻譜有利于減弱信號(hào)干擾影響，有利于減少地理層的影響，可以減少對(duì)距離的依靠，同樣這種應(yīng)用對(duì)于探測(cè)和異常誤差也是有幫助的，這樣可以提高它的穩(wěn)健性和可靠性。像香港地帶或者紐約地帶，目前的衛(wèi)星精度是不夠的，坐標(biāo)系統(tǒng)、坐標(biāo)空間都可以推動(dòng)DAP系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，我們重新定義一下，假如有復(fù)數(shù)的參數(shù)，我們的定義是什么?所以為了科學(xué)評(píng)價(jià)我們的北斗貢獻(xiàn)，我們重新定義了一類叫精度貢獻(xiàn)因子，這個(gè)DAP和原來(lái)DAP不一樣的是，我們?cè)黾恿艘粋€(gè)系統(tǒng)叫負(fù)DAP參數(shù)，這個(gè)負(fù)DAP參數(shù)就是S向量，增加以后我們DAP值顯然增加了一個(gè)矩陣，可以看到只要增加負(fù)DAP參數(shù)，精度一定有損害。在這個(gè)情況下，我做了幾種計(jì)算，首先是增加四個(gè)參數(shù)，如果再增加七個(gè)加數(shù)，精度衰減因子進(jìn)一步增加，精度就衰弱了，如果是十個(gè)加數(shù)很多情況下就定不了位。但是有了這樣一個(gè)是不是更可靠了，我說不行，為什么?因?yàn)樨?fù)DAP參數(shù)不是常量，是隨著時(shí)間變化的，我們是可以估計(jì)的，如果我們可以估計(jì)負(fù)DAP參數(shù)，這就會(huì)增加一個(gè)矩陣下的量。增加這個(gè)矩陣以后，DAP值得到了改善，正常情況下，這個(gè)廣義DAP不光有原來(lái)的參數(shù)，還有負(fù)DAP值的參數(shù)，構(gòu)建這個(gè)DAP值以后，很原來(lái)的DAP相比就有計(jì)算。同樣剛才的及亂，我們有四個(gè)、七個(gè)、十個(gè)參數(shù)分別進(jìn)行計(jì)算，大家可以看出來(lái)，有了四個(gè)參數(shù)以后，這個(gè)DAP值只要一直固定，它基本上是一個(gè)常量不變的，所以說只要我們合理估算，我們的DAP值是可以很好得到改善的。

　　從我們分析來(lái)看，北斗對(duì)國(guó)際的貢獻(xiàn)是很大的，不會(huì)因?yàn)橐胴?fù)DAP值而出現(xiàn)改變。我覺得DAP值來(lái)評(píng)價(jià)任何一個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的貢獻(xiàn)，我認(rèn)為是更加科學(xué)，更加合理，尤其是我們的新的DAP值和新的算法，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是有非常嗲的貢獻(xiàn)的。目前我們的星座，我們應(yīng)該設(shè)一個(gè)星座在中國(guó)，把在上海的測(cè)試做了一個(gè)結(jié)果，觀察間隔一秒，觀察了八萬(wàn)多個(gè)立元，當(dāng)時(shí)的北斗星座是左邊這個(gè)星座，右邊是它的可見的夠數(shù)，紅的北斗的，藍(lán)的是GPS的，所以去年有一個(gè)報(bào)告，說北斗的曲直精度要高于水平精度，美國(guó)人很驚訝北斗怎么做到的?我說北斗是做不到的，當(dāng)時(shí)我說的有點(diǎn)空口無(wú)憑，我回來(lái)做了一個(gè)計(jì)算，把DAP值進(jìn)行了垂直、水平方向的分析，為什么造成這個(gè)結(jié)果?就是因?yàn)槲覀兊男l(wèi)星在赤道上，這樣它對(duì)于方向不是很敏感的，也決定了我們對(duì)于垂直也是不敏感的，所以造成我們的垂直方向最差，最好的方向是東西方向，東西方向控制是最嚴(yán)格的，這就是我們目前的理論結(jié)果，在這個(gè)理論結(jié)果上，我們做了一個(gè)計(jì)算。這是我們的視覺設(shè)計(jì)計(jì)算，這是北斗和GPS的誤差，大家可以看到誤差顯然是很大的。GPS也是一樣，垂直方向稍微大一點(diǎn)，但是把北斗和GPS組合可以看出，垂直方向得到的顯著的提高，我還想得出一個(gè)什么結(jié)論呢?我們北斗目前有一個(gè)非常好的現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象就是東、北方向的精度是相當(dāng)?shù)?，顆粒物精度基本相當(dāng)，外部精度和內(nèi)部精度相當(dāng)，說明我們的北斗基本上沒有系統(tǒng)誤差，這一點(diǎn)是非常重要的。

　　動(dòng)態(tài)情況我們?cè)诒本┳隽艘幌拢@是衛(wèi)星的情況，軌道的情況，右邊是GPS和北斗的差異，紅顏色的是北斗的，綠顏色是GPS的，基本就是幾個(gè)厘米的誤差。我們分析的一下，在某些街道上，尤其是東西街道，各個(gè)廠商也稍微注意一下，你們的設(shè)備在測(cè)試的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)問題，你不要找你的接收機(jī)問題，這是衛(wèi)星的問題，如果這兩個(gè)衛(wèi)星不在你的視線當(dāng)中，你就定不了位。在某些階段，我們就發(fā)現(xiàn)定不了位，這是我們目前的情況。

　　精度衰減因子DAP與多GNSS忽操作參數(shù)個(gè)數(shù)有關(guān)，與參數(shù)的估計(jì)準(zhǔn)則有關(guān)。負(fù)DAP參數(shù)對(duì)我們的用戶、企業(yè)是很有利的，互操作可以利用虛擬處理的方法，提高我國(guó)的精度，現(xiàn)階段北斗能夠提供兩個(gè)厘米的精度，北斗能夠在中國(guó)和周邊提供PNP的服務(wù)，北斗的發(fā)展需要產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們今天的企業(yè)一定要非常謹(jǐn)慎，因?yàn)槲覀兡壳暗挠脩糁挥袔浊Ъ?，我們還不知道將來(lái)怎么活，我們做得越高，將會(huì)摔得越重，各個(gè)企業(yè)要看自己的實(shí)力具不具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力，北斗系統(tǒng)需要進(jìn)一步的完善，北斗導(dǎo)航的方法需要進(jìn)一步研究，同樣北斗應(yīng)用也需要進(jìn)一步開發(fā)，沒有用戶，北斗建設(shè)毫無(wú)疑義，沒有視覺用戶，北斗的全球貢獻(xiàn)將大打折扣。謝謝各位!

　　(以上報(bào)告內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)速記，未經(jīng)本人審核)