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北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心總工程師周建華作報告

  周建華:尊敬的各位來賓,下午好!我的報告題目是強化優(yōu)勢,推動北斗產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用。我主要講三個方面的問題?! 〉谝?,北斗的認(rèn)識,我們面臨的形勢和挑戰(zhàn)。北斗這個系統(tǒng)經(jīng)過二十年的努力,應(yīng)該說取得了很大的成

  周建華:尊敬的各位來賓,下午好!我的報告題目是“強化優(yōu)勢,推動北斗產(chǎn)業(yè)與應(yīng)用”。我主要講三個方面的問題。

  第一,北斗的認(rèn)識,我們面臨的形勢和挑戰(zhàn)。北斗這個系統(tǒng)經(jīng)過二十年的努力,應(yīng)該說取得了很大的成就,在2011年底開通試行以來,從設(shè)備制造到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,應(yīng)該說得到了很大的發(fā)展,目前發(fā)展到今天這個規(guī)模,實際上也是我們做北斗系統(tǒng)的建設(shè)者,也沒有想到今天能夠取得這么大的效果。但是面對成績的時候,我們也一直在思考,我們北斗目前作為世界上第四大運營商之一,我們所提供的系統(tǒng),它在國際上究竟處于什么樣的地位?有怎樣的和競爭力?我們成績今天上午大家也可以看到,展會規(guī)模在逐年增大,在這個形勢下,我們開始清醒的認(rèn)識到北斗還有很多問題需要我們面對的。我們可能面對的問題很多,我今天想要談的是我們作為一個北斗建設(shè)者和服務(wù)提供者,應(yīng)該怎么看待這件事。

  我們知道國家工業(yè)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化水平,發(fā)展到今天,應(yīng)該說和世界上先進(jìn)國家相比,還是有一定差距的。它體現(xiàn)在衛(wèi)星制造水平,我們用戶的終端設(shè)備和工業(yè)化程度,以及整個衛(wèi)星的應(yīng)用,大家知道我們還是和國際相比有一定差距。我們北斗系統(tǒng)提供的能力,應(yīng)該說經(jīng)過二十年的努力,現(xiàn)在我們已經(jīng)能夠連續(xù)提供我們國家,在我們區(qū)域以及周邊地區(qū),提供連續(xù)的導(dǎo)航定位服務(wù)。在我們提供的精度、穩(wěn)定性和可靠性上,和國際上先進(jìn)導(dǎo)航系統(tǒng)相比,可能我們在精度上差異性不是很大,但是我們提供的信號連續(xù)性和可靠性和系統(tǒng)穩(wěn)定性相比,還是有一定差距的。我們在中國要把系統(tǒng)運行好,當(dāng)然我們面臨的形勢也非常困難,因為我們國家地處電磁各種擾動比較劇烈的地區(qū),我們工業(yè)基礎(chǔ)相比,相對來說還是差,比如我們做芯片的工藝生產(chǎn)線,也和世界上最先進(jìn)的線有相當(dāng)?shù)牟罹?,我們的衛(wèi)星和地面設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)很多的故障,而且我們國家做北斗運行,我們是在一個虛的范圍內(nèi),來操作全球運轉(zhuǎn)的系統(tǒng),所以我們對它的監(jiān)測條件,外部允許的條件,就明顯存在著不足。像GPS這樣的精度和地面監(jiān)測站,可以做到對任何一個衛(wèi)星,至少有兩個站進(jìn)行跟蹤,而我們北斗會有很多衛(wèi)星長達(dá)十幾個小時之內(nèi),處于看不到的地方,這樣對于我們高精度服務(wù)和連續(xù)穩(wěn)定運行都存在一定挑戰(zhàn)。我們系統(tǒng)從試運行到現(xiàn)在,我們操作地面系統(tǒng),地面設(shè)備,雖然我們的系統(tǒng)服務(wù)沒有終端,但是系統(tǒng)設(shè)備故障經(jīng)常發(fā)生,可以有數(shù)百次故障,我們空間站衛(wèi)星運行過程當(dāng)中也會出現(xiàn)一些故障,正是我們在這樣的條件下,應(yīng)該說我們提供的空間信號精度還是達(dá)到了跟GPS,基本上相當(dāng)?shù)乃?。GPS和我們北斗相比,我們在空間信號精度上和國際上基本上一個差別,但是我們北斗系統(tǒng)里面因為有差分的原因,在差分條件下,可能會比GPS更好,我們想看到的優(yōu)勢是什么呢?因為我們系統(tǒng)是在GPS發(fā)展了三十年以后起步的,所以我們從設(shè)計角度來說,我們一開始服務(wù)就是把差分和北斗短信服務(wù)和基本的導(dǎo)航服務(wù),在一體實現(xiàn),這個就使我們能夠提供一個遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于GPS的空間服務(wù)性能。目前我們也經(jīng)常了解到,我們的產(chǎn)業(yè)可能面臨的國際競爭形勢也很激烈,我們企業(yè),我們項目的ICT文件也在逐步開放,到目前為止,我們在很長時間內(nèi)都沒有開放這個文件,認(rèn)為我們的企業(yè)和產(chǎn)業(yè)還需要準(zhǔn)備時間,今后我們將逐步開放ICT文件,國家在這方面也推出了一些政策,這個對于我們產(chǎn)業(yè)發(fā)展來說都是不得不做的事情,但是從我們做技術(shù)的人來看,從我們做產(chǎn)品制造的角度來看,這個都是一時之計。作為我們北斗建設(shè)者和運營服務(wù)商提供者,如果希望我們北斗能夠走向世界,能夠在產(chǎn)業(yè)競爭當(dāng)中得到更多優(yōu)勢,北斗應(yīng)該要提供更好的性能和功能更強大的服務(wù)。所以這個就是我今天想講的,我們北斗在剛才所說的,我們已經(jīng)實現(xiàn)了我們原來的建設(shè)目標(biāo)之下,為了推進(jìn)產(chǎn)業(yè),我們所希望能夠做的事情。

  我們最能夠看到的事情,一個是我們的北斗在一開始的時候,就有一個短信的定位的能力,我們叫做RD服務(wù),這個服務(wù)是我們有優(yōu)勢的服務(wù),這個服務(wù)應(yīng)該是得到增強和推進(jìn)的。第二,我們現(xiàn)在所提供的GPS的ROS定位性能,也要進(jìn)一步改進(jìn)。這兩方面都列進(jìn)了我們統(tǒng)籌的國家相關(guān)規(guī)劃當(dāng)中,也都在做這些工作,也是在國家863項目支持下,相關(guān)工作方面的改進(jìn)努力,我們也做了一些基礎(chǔ)研究和試驗,后續(xù)我們也希望引導(dǎo)用戶完善我們的系統(tǒng),使我們的北斗,在我們地區(qū)得到非常強的發(fā)揮和推進(jìn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。所以我想圍繞這兩方面,向所有北斗的開發(fā)者談一下我們現(xiàn)在所做的工作和我們一些構(gòu)想和建議。

  一、我們北斗的廣域分米級增強,國家在2000年以后,實際上從98年以后就開始做增強系統(tǒng)研究,最早是在北斗一號建立北斗GPS增強系統(tǒng),當(dāng)時叫做中國衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)一期工程,在國家863項目支持下,也做了廣域?qū)崟r定位系統(tǒng)的攻關(guān),這個系統(tǒng)是做的GPS的服務(wù),對北斗目前示范范圍也正在進(jìn)行當(dāng)中,它可以提供服務(wù)范圍在全國范圍內(nèi),能夠提供1米左右的定位精度和雙頻的定位。北斗系統(tǒng)在系統(tǒng)的建設(shè)方案當(dāng)中,它直接能夠有這樣的增強服務(wù),它的指標(biāo)要求是10米,目前經(jīng)過不斷現(xiàn)代化以后,它的性能上為了更好的強化北斗,性能上的提高,可能就是勢在必行的一項工作。我們設(shè)想在下一步,在現(xiàn)在的試驗基本上已經(jīng)完成了基礎(chǔ)試驗,在我們現(xiàn)代服務(wù)當(dāng)中,希望通過一到兩年的努力,能夠使我們北斗用戶,直接能夠得到分米級的增強服務(wù)。我們的辦法是什么呢?首先我們要進(jìn)一步改進(jìn)我們現(xiàn)在能夠提供的空間信號精度,我們希望能夠在軌道當(dāng)中,能夠提供厘米級軌道衛(wèi)星綜差的參數(shù),這個工作就要改進(jìn)我們北斗現(xiàn)有運行處理的模式。再有用戶端,得到參數(shù)以后,我們會在我們現(xiàn)在的發(fā)揮的導(dǎo)航電流當(dāng)中,用戶能夠獲取的參數(shù)當(dāng)中,來參加衛(wèi)星軌道的發(fā)波參數(shù),同時增發(fā)一些區(qū)域相對的扭矩改正數(shù)。這些參數(shù)的增發(fā),可以通過疊加諧影,增加服務(wù)的方式進(jìn)行。我們直接收北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時候,它不需要再去收其他播發(fā)的參數(shù),而是直接能夠獲取高精度性能,從導(dǎo)航電子當(dāng)中獲取。這樣的參數(shù)如果系統(tǒng)能夠用的話,將來我們的補充協(xié)議文件當(dāng)中會說明這些參數(shù)數(shù)據(jù)怎么獲取。我們通常大家所說的基本導(dǎo)航和我們現(xiàn)在系統(tǒng)正在提供服務(wù)的增強系統(tǒng),和目前我剛才說的通過進(jìn)一步改進(jìn)我們的軌道和增發(fā)參數(shù),增加協(xié)議以后,能夠得到一個類別,從這里面看以后,通過我們這種方式以后,我們的性能將會得到大幅度的提升,這里面的數(shù)據(jù)是基于我們的導(dǎo)航尾局的用戶,他可以得到米級的性能。我們統(tǒng)計下來的結(jié)果,現(xiàn)在我們的水平能夠提高到1—2米。在此基礎(chǔ)上,還有一些更高精度的用戶,我們會在參數(shù)當(dāng)中,根據(jù)區(qū)域增發(fā)一些相對高精度的相位參數(shù)改進(jìn)數(shù),來修正現(xiàn)有的觀測值,進(jìn)一步消除理論誤差??梢允沟美孟辔挥^測用戶,能夠很快速的搜見。兩到三年內(nèi)就可以達(dá)到這個效果,當(dāng)然用戶利用現(xiàn)在的技術(shù)也可以消除公共系統(tǒng)差。這樣的改進(jìn)效果,我們可以看到,它可以在我們的區(qū)域內(nèi),綜合使用以后,能夠在一千公里效果更好,大概在500—1000公里范圍之內(nèi)都能實現(xiàn)我們希望得到的目標(biāo),都能達(dá)到比較穩(wěn)定高精度的效果。

  通過這樣的操作,我們的增發(fā)改正數(shù),我們現(xiàn)在是18秒的增發(fā)改正數(shù),如果能夠在30秒獲得有效的改正數(shù)的話,再加上用相位綜合使用,可以通過這個路徑實現(xiàn)將來北斗用戶直接獲取米級。通過我們現(xiàn)有的協(xié)議當(dāng)中,不改變我們原來產(chǎn)品的定義,原來的參數(shù)可以直接使用,通過新的協(xié)議獲得很好的效果,按照我們的性能來發(fā)揮它的效果,目前試驗工作已經(jīng)完成,下一步我們會發(fā)一些試發(fā)的信號,如果我們的終端廠家,具備接受這些條件的時候,可以參與相關(guān)事情的推廣,并且終端同樣條件下,終端制造的成本沒有任何增加。

  那么怎么來強化北斗現(xiàn)有的短信服務(wù),北斗短信業(yè)務(wù),是我們中國北斗所獨有的,這個特點已經(jīng)得到全世界包括衛(wèi)星導(dǎo)航用戶和其他運營商的認(rèn)可,認(rèn)為我們中國在這方面走在了世界的前列,但是目前為止,像RDSS用戶,在我們國家目前沒有突破20萬,它的問題主要原因是,你的容量有限,無法滿足它的規(guī)?;a(chǎn)業(yè)化推廣的需要,軍用和民用沒有有效的分離,它是受服務(wù)商推廣的壁壘和限制,而且目前來看,還沒有很好的分離,到境外使用,仍然受到安全體制方面的限制,而且用戶終端制造成本還很高,雖然我們從原來最早5萬的成本,到市場上降到5000甚至還便宜的成本,但是在手機大市場競爭,它的終端小型化,低功耗很難實現(xiàn),使得它的成本很高,成為了產(chǎn)業(yè)化推廣的瓶頸。

  我們應(yīng)該看到我們也是做了很多需求調(diào)研,應(yīng)該說這種系統(tǒng),對它的需求來說,應(yīng)該還是有廣泛需求的,也就是說,到2020年的時候,我們會認(rèn)為有上千萬的用戶,希望能夠用這樣的系統(tǒng),甚至有的設(shè)備制造商,如果你的體制支持我的話,我發(fā)展上億的用戶也是可能的。但是取決于系統(tǒng)能有什么支持,所以我們希望能夠大力推廣和拓展RD的能力和系統(tǒng)服務(wù)。我們的思路是這樣的,設(shè)計一套新的傳輸體系,建立一套新的RDSS接收處置分發(fā)中心,建立一些大眾公用的社會化服務(wù)平臺,就是讓這個終端很好用。那我們來做的時候,我們希望對北斗的現(xiàn)有系統(tǒng),我現(xiàn)在有的容量,對我所有的信號影響,我來實現(xiàn)目標(biāo),使我新的體制能夠進(jìn)行應(yīng)用,能夠?qū)ΜF(xiàn)有系統(tǒng)增加十倍以上,能夠達(dá)到這樣的每小時兩千萬次以上的服務(wù)能力,它的現(xiàn)有終端價值能夠大幅度縮小,降低它的十倍以上的價格。它的功能還是要能夠?qū)崿F(xiàn)通信定位,原來那些功能都要具備,它的服務(wù)區(qū)能夠涵蓋五顆衛(wèi)星的出入服務(wù)區(qū)。我們將來這個短信業(yè)務(wù),會使得普通用戶,你的功率能夠控制在一兆瓦時,因為我們希望服務(wù)于三千萬或者更大的用戶,我想我們的思路和我們下面要做的事情,因為時間關(guān)系,不能展開講,我們會在信號體制上,在原來計劃體制下,我們會有一些新的體制,對用戶按照新的標(biāo)準(zhǔn),來進(jìn)行布設(shè)。重點考慮是,將來我們會增加一些編碼,特別是我們將來定位通訊,你的用戶發(fā)送速率會進(jìn)行差異化設(shè)置,速率的發(fā)射功率是可調(diào)的,如果你的手機通訊量不是很大,你可以進(jìn)行低速發(fā)送。第二,進(jìn)一步簡化信號模式,優(yōu)化通信能力。這樣的終端小型化、低成本的標(biāo)準(zhǔn),用戶終端考慮對接口進(jìn)行封裝使用,也會根據(jù)新的體制,采用一些成熟芯片來做套片,天線就能達(dá)到我們手機通常信號的模式。這樣的話,所有體制和協(xié)議當(dāng)中,都是可以和現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行很好的分離,這樣的系統(tǒng),也可以方便的便于推廣我們的外部使用,可以構(gòu)建相關(guān)的海外中心。我想我們北斗在地區(qū)內(nèi),我們要把性能做得比GPS更有優(yōu)勢,我們的特色短信業(yè)務(wù),能夠更好的發(fā)揚光大,使得在中國,北斗在全球服務(wù)上沒有達(dá)到全球的能力,但是要在我們中國,我們自己周邊的地區(qū),提供比其他GPS服務(wù)提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),這樣使得我們產(chǎn)業(yè)在全球衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)當(dāng)中占據(jù)先機,另外也可以取得一定的優(yōu)勢。當(dāng)然在我們系統(tǒng)應(yīng)用過程當(dāng)中,也聽到很多廠家很好的設(shè)計思想,在這個過程中,我們也可以進(jìn)一步跟所有的用戶,終端廠家能夠更好的交流一些標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)方面的想法,能夠使得北斗特色優(yōu)勢服務(wù),在這些地方得以實現(xiàn),得到更好的發(fā)揚和使用。謝謝大家!

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