羲和系統(tǒng)是在北斗系統(tǒng)之后服務(wù)于導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的一個系統(tǒng),導(dǎo)航和位置服務(wù)是在經(jīng)歷了十幾年二十年的發(fā)展,應(yīng)該說最近幾年它遇到了非常好的機(jī)遇,那就是移動互聯(lián)網(wǎng)的興起,移動互聯(lián)網(wǎng)里有一個規(guī)律,價值和用戶的數(shù)量平方成正比,我們國家已經(jīng)擁有了10億手機(jī)用戶,汽車擁有量超過1個億,位置服務(wù)將成為移動互聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)配置,這是大家達(dá)成的共識,專家預(yù)計導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將以30%—40%的復(fù)合增長,預(yù)計到2015年用戶達(dá)到5億,所以說它在中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起了非常大的作用。
第二個需求就是我們國家北斗系統(tǒng)在今年正式投入?yún)^(qū)域服務(wù),以北斗為核心的導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),廣泛深入應(yīng)用是打造國家新的優(yōu)勢競爭力的關(guān)鍵,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)走向行業(yè)和大眾,必須滿足不同精度的服務(wù)需求,滿足不同用戶的特色需求,面臨著GPS和GLONASS的競爭。
另外一方面從人們對導(dǎo)航和位置服務(wù)的需求來看發(fā)生了一些變化,過去我們對于車輛導(dǎo)航只要求引路,而目前我們對精度要求非常高,衛(wèi)星導(dǎo)航對監(jiān)管提供了一個車道級的導(dǎo)航應(yīng)用的一個能力。另外一方面人們對導(dǎo)航需求逐漸從室外擴(kuò)展到室內(nèi),而室內(nèi)我們還沒有很好的手段,除此之外我們車輛導(dǎo)航也發(fā)展到移動通信手機(jī)的導(dǎo)航,行人導(dǎo)航。除此之外除了人們對導(dǎo)航的需求還增加了對位置服務(wù)的需求,和他所需要和地理位置相關(guān)的信息需求,這樣從經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,從人們對導(dǎo)航的需求以及對國家北斗系統(tǒng)推廣應(yīng)用的需求來看,對于我們導(dǎo)航和位置服務(wù)提出了一個重要的市場需求。
導(dǎo)航服務(wù)于這樣一個需求所需要的要素我們認(rèn)為有三個方面,第一個是衛(wèi)星導(dǎo)航,現(xiàn)在我們的北斗已經(jīng)實現(xiàn)了這個能力,第二個是要對于衛(wèi)星導(dǎo)航進(jìn)行增強(qiáng),人們現(xiàn)在需要對室內(nèi)定位,對車道型的導(dǎo)航需要精確定位提出要求?,F(xiàn)在對于北斗實現(xiàn)的區(qū)域?qū)Ш街螅枰龅氖菍τ诒倍返拿准壍椒置拙_服務(wù),另外補(bǔ)充室內(nèi)不足,這是在定位方面的要素需求。
第二個是地圖的需求,我們有了定位,給這個坐標(biāo)還不夠用,需要一個地圖,這個地圖將滿足人們對導(dǎo)航位置服務(wù)的全信息的需求,所以我們要叫它全息導(dǎo)航,除了地理位置要素以外還增加各種人們所感興趣的POI的數(shù)據(jù),比如說這個地圖上酒店,這個將來在四維地圖,逐漸已經(jīng)發(fā)展成為這種全信息一體化導(dǎo)航和地圖信息服務(wù)。
第三個要素是智能和位置服務(wù),目前我們現(xiàn)在采用的地圖的服務(wù)還是谷歌和蘋果所提供的手機(jī)定位服務(wù),這個對于國家信息安全來說存在著重大隱患,因為我們獲得谷歌,蘋果所提供的位置服務(wù)同時又泄漏了自己的位置信息,對一些重要設(shè)施進(jìn)行標(biāo)記也泄漏了國家的位置和安全信息。而服務(wù)的平臺在我們國家沒有很好建立起來,因此說要形成對于用戶導(dǎo)航和位置必須形成我國自主的可以控制的導(dǎo)航和位置服務(wù)能力。我們對它的設(shè)計將是一個在城市區(qū)域,室內(nèi)達(dá)到米級,室外達(dá)到分米級的定位服務(wù),并且提供內(nèi)容豐富的米級的室內(nèi)外導(dǎo)航地圖和豐富的人事物動態(tài)的位置信息庫以及滿足一級用戶在線式的服務(wù),這是自主的可控的位置服務(wù)能力。
所需要的服務(wù)系統(tǒng)分三個部分,第一個是泛在精確定位系統(tǒng),精確定位我們用羲和系統(tǒng)實現(xiàn)。第二個是全息導(dǎo)航地圖,這個是需要提供位置信息和地理信息的內(nèi)容,第三個是提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò),我們叫中國位置網(wǎng),三個大系統(tǒng)共同支撐中國自主可控的定位和位置服務(wù)。今天我匯報的主要內(nèi)容就是羲和系統(tǒng)。
羲和取意是中國的古代太陽神,上古時期掌管時間歷法的神,出現(xiàn)在商書堯典里,人們主要生活在白天,絕大部分時間是利用太陽和方位進(jìn)行導(dǎo)航,所謂取名羲和是提供全空域全時和無縫的導(dǎo)航定位服務(wù)。
羲和系統(tǒng)目前已由國家的科技部導(dǎo)航與位置服務(wù)重點項目來支持前期的研究和系統(tǒng)的示范,它的總體目標(biāo)就是形成我國自主可控的位置服務(wù)的室內(nèi)外定位服務(wù)能力,促進(jìn)北斗系統(tǒng)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化,提升北斗競爭力和大眾市場占有力,而這個從定位、增強(qiáng)、地圖和位置服務(wù)網(wǎng)這幾個方面來提升北斗全面的應(yīng)用。從而完善我國自主的導(dǎo)航位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈,提升國家自主創(chuàng)新能力,支撐導(dǎo)航與位置服務(wù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。
具體的目標(biāo)分為這么幾個方面,第一個是構(gòu)建國家和區(qū)域級的行業(yè)級的實時精密定位系統(tǒng),對普通大眾用戶室外優(yōu)于1米,室內(nèi)優(yōu)于3米的無縫定位導(dǎo)航能力。預(yù)計2015年實現(xiàn)10個城市面向公眾導(dǎo)航與位置服務(wù)范圍,在交通,農(nóng)業(yè),國土,海洋,公共安全,救災(zāi)等幾個方面開展示范,并且催生一條從定位芯片,終端,定位和服務(wù)軟件以及到用戶系統(tǒng)和服務(wù)提供商這樣一條長長的產(chǎn)業(yè)鏈。
這個計劃已經(jīng)在科技部部署,下面主要介紹一下進(jìn)展情況。羲和系統(tǒng)是基于協(xié)同實時精密定位,所謂協(xié)同實時精密定位是實現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航,增強(qiáng)移動通信以及廣域?qū)崟r定位和室內(nèi)信息定位多協(xié)同,增加移動通信信號連在一起,實現(xiàn)無縫的多精密導(dǎo)航定位服務(wù)直接與北斗系統(tǒng)相連接。
在室外部分目前我們已經(jīng)實現(xiàn)了從北斗米級到厘米級的定位服務(wù)能力,這個孫院士已經(jīng)給予了高度評價,認(rèn)為這個技術(shù)是對推動北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化具有重要意義,并且已經(jīng)研制了面向?qū)I(yè)用戶的分米級的手持導(dǎo)航定位終端以及厘米級的專業(yè)用戶終端,并且開展研制1米級的高精度車載導(dǎo)航終端和面向手機(jī)用戶的精密定位標(biāo)準(zhǔn)。
在室內(nèi)定位部分我們認(rèn)為是一個研究的熱點,美國的PAT研究員認(rèn)為該技術(shù)將在2015年到2017年得到大量部署和實施,可見這個達(dá)到一個共識,在室外外形導(dǎo)航之后大量建設(shè)室內(nèi)服務(wù)。
與此同時諾基亞,三星等20多家大通信企業(yè)成立了室內(nèi)定位聯(lián)盟,來對技術(shù)方案確保高精度,低能耗,移動,易用和可部署的室內(nèi)服務(wù)系統(tǒng),符合這一標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)將在2013年上市,而我們國家也在這方面做了很多前期部署,包括多種室內(nèi)定位技術(shù)手段,包括WIFI移動通信等,最近在863計劃支持下,和北京航空大學(xué)研究了智能TC—OFDM信號定位原理的系統(tǒng),它可以在廣域范圍內(nèi)實現(xiàn)室內(nèi)外無縫的3—5米定位系統(tǒng),可以說在室內(nèi)外取得了重要的進(jìn)步。
羲和系統(tǒng)在國內(nèi)外引起了廣泛的關(guān)注,10月23日美國國務(wù)院發(fā)表了一篇報告研究全球衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展?fàn)顟B(tài),主要提到中國將建設(shè)羲和系統(tǒng)來增強(qiáng)北斗系統(tǒng)的服務(wù)能力,并且形成室內(nèi)外無縫的定位服務(wù)能力,可以說得到了國際社會的一個關(guān)注。除此之外上海、天津和中山也都開展羲和系統(tǒng)的城市級的應(yīng)用示范,中國電信,華為,諾基亞,谷歌等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍的企業(yè)積極參與到羲和系統(tǒng)的建設(shè)和示范中來。由于時間關(guān)系我就不仔細(xì)的介紹它的具體細(xì)節(jié)。
總結(jié)起來羲和系統(tǒng)核心是實現(xiàn)廣域多種精度室內(nèi)化室外導(dǎo)航位置服務(wù)能力,主要目標(biāo)是推動北斗迅速應(yīng)用,特別是大眾市場運用,提升北斗市場占有率,跟北斗系統(tǒng)應(yīng)用相互配合從室內(nèi)定位從地圖、從服務(wù)幾個角度配合北斗推廣。第三個特點是抓住現(xiàn)代新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇,移動互聯(lián)網(wǎng)對于導(dǎo)航位置服務(wù)的促進(jìn)將搶占國際新技術(shù)制高點,可以說這項研究跟國際的規(guī)劃是同步進(jìn)行的,羲和系統(tǒng)是后GNSS時代,我們把握機(jī)遇的一個選擇,它的實施和部署將迅速的提升我國在導(dǎo)航服務(wù)方面的能力,信息的服務(wù)能力以及產(chǎn)業(yè)的競爭力。
作者簡介
施闖,博士,教授,武漢大學(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研究中心主任。主要從事高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位理論、方法、軟件、系統(tǒng)及其應(yīng)用研究。在空間大地測量基準(zhǔn)建立與維持、導(dǎo)航衛(wèi)星實時精密定軌、廣域?qū)崟r精密定位、中低軌對地觀測衛(wèi)星高精度定位、高頻GNSS的地震監(jiān)測等方面,取得創(chuàng)新性的研究成果,并在國家相關(guān)的重大工程和重大科技攻關(guān)項目中得到成功應(yīng)用。
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