2018年12月27日，國(guó)務(wù)院新聞辦公室召開新聞發(fā)布會(huì)，宣布北斗三號(hào)基本系統(tǒng)開始提供全球服務(wù)，消息振奮人心。

　　北斗是中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。自上世紀(jì)九十年代啟動(dòng)研制，按“三步走”戰(zhàn)略，實(shí)施北斗一號(hào)、北斗二號(hào)、北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)，先有源后無(wú)源，先區(qū)域后全球，走出了一條中國(guó)特色的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)道路。

　　而今，在北斗三號(hào)基本系統(tǒng)宣布正式向全球提供服務(wù)的基礎(chǔ)上，中國(guó)北斗正向著2020年全面完成全球組網(wǎng)建設(shè)，2035年建成以北斗系統(tǒng)為核心的，更加泛在、更加融合、更加智能的國(guó)家綜合定位導(dǎo)航授時(shí)（PNT）體系的目標(biāo)全速推進(jìn)。

　　此前的2018年12月1日，中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)聯(lián)盟組織的“北斗+智能”制造會(huì)議在南京召開，《中國(guó)測(cè)繪》記者就北斗后續(xù)發(fā)展和應(yīng)用的相關(guān)問(wèn)題，專訪了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)專家委員會(huì)專家、中國(guó)工程院院士劉經(jīng)南。劉經(jīng)南院士一直致力于推動(dòng)北斗的應(yīng)用，使其專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用更精、民用推廣領(lǐng)域更廣。

　　
劉經(jīng)南院士接受《 中國(guó)測(cè)繪 》 采訪

　　//北斗的優(yōu)勢(shì)//

　　現(xiàn)在出門在外全程幾乎都靠衛(wèi)星導(dǎo)航，很多人只知道GPS，殊不知北斗已經(jīng)潛移默化地應(yīng)用到方方面面。比如測(cè)繪之類的專業(yè)領(lǐng)域，從2012年北斗二號(hào)組網(wǎng)服務(wù)于亞太地區(qū)開始，就已經(jīng)廣泛地使用北斗芯片的測(cè)量裝備。而民用領(lǐng)域，大眾對(duì)北斗仍然知之不多，存有頗多疑問(wèn)，為什么我們從來(lái)沒(méi)見到手機(jī)北斗App或者北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用呢？到底要怎樣才能使用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)呢？我們雖然沒(méi)有下載北斗導(dǎo)航或者北斗地圖，但它實(shí)際上已經(jīng)默默為我們免費(fèi)服務(wù)很久了。

　　我們使用的手機(jī)，大多數(shù)品牌手機(jī)芯片上一般都支持北斗衛(wèi)星，不單中國(guó)，目前許多亞太國(guó)家也都在使用。只是我們國(guó)家制定的手機(jī)北斗信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)還在等待國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP的批準(zhǔn)?，F(xiàn)有手機(jī)上的北斗信號(hào)，其格式還未經(jīng)我國(guó)和3GPP移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織認(rèn)可和授權(quán)，因此在我國(guó)，為保護(hù)大眾利益和北斗知識(shí)產(chǎn)權(quán)的權(quán)益，禁止在國(guó)內(nèi)的手機(jī)上公開顯示和應(yīng)用目前非授權(quán)的北斗信號(hào)。其實(shí)，當(dāng)我們打開手機(jī)的導(dǎo)航地圖時(shí)，其位置是GPS和北斗等多系統(tǒng)共同綜合的結(jié)果。北斗作為實(shí)打?qū)嵉?ldquo;中國(guó)制造”，已在我國(guó)和一帶一路沿線國(guó)家開始了廣泛應(yīng)用。特別是北斗三號(hào)，已擁有很多優(yōu)勢(shì)功能。

　　記者：相對(duì)于國(guó)際幾大導(dǎo)航定位系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)有哪些優(yōu)勢(shì)？

　　劉經(jīng)南：2018年底北斗系統(tǒng)開始提供全球服務(wù)，到2020年甚至于2019年底都有可能全面完成北斗三號(hào)全球組網(wǎng)建設(shè)。根據(jù)各國(guó)專家的評(píng)價(jià)，北斗的精度跟GPS級(jí)別是相當(dāng)?shù)模梢苑判氖褂谩?/p>

　　中國(guó)的北斗系統(tǒng)是從2000年以后開始建設(shè)的，從一代到二代到現(xiàn)在的三代，服務(wù)“一帶一路”沿線國(guó)家的叫北斗三號(hào)系統(tǒng)，服務(wù)亞太地區(qū)的叫北斗二號(hào)系統(tǒng)，三號(hào)系統(tǒng)和二號(hào)系統(tǒng)是互相兼容的，以保持平穩(wěn)過(guò)渡。北斗三號(hào)系統(tǒng)是全球系統(tǒng)，北斗二號(hào)是區(qū)域系統(tǒng)。北斗三號(hào)既提供和GPS一樣精度的全球標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，又為亞太地區(qū)提供高精度的天基增強(qiáng)服務(wù)，精度為亞米級(jí)甚至更高，這就是我們的第一個(gè)優(yōu)勢(shì)。

　　第二個(gè)優(yōu)勢(shì)。北斗有報(bào)文通信功能，北斗一代就有60個(gè)漢字的短報(bào)文通信功能，所以北斗一代在汶川救災(zāi)、漁船到亞太地區(qū)近海作業(yè)中發(fā)揮了很大作用。比如2012年4月的黃巖島事件，12艘漁船在黃巖島瀉湖中避臺(tái)風(fēng)時(shí)，被菲律賓軍艦發(fā)現(xiàn)并鎖住瀉湖口，還試圖綁架漁民。漁民用北斗第一代短報(bào)文進(jìn)行衛(wèi)星通信，報(bào)告位置和情況求救，很快就有兩艘大噸位中國(guó)海監(jiān)船到位，逼退菲律賓軍艦。后來(lái)我國(guó)布置海警力量連續(xù)巡護(hù)黃巖島，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)領(lǐng)土的徹底控制。北斗一代有將近十幾萬(wàn)的軍民用戶，第二代短報(bào)文可達(dá)120個(gè)漢字，擁有50萬(wàn)軍民用戶。現(xiàn)在為“一帶一路”沿線國(guó)家提供服務(wù)的時(shí)候，北斗三號(hào)有1000漢字的長(zhǎng)報(bào)文服務(wù)，可以十分清楚地將事情報(bào)告出來(lái)。當(dāng)前北斗三號(hào)的用戶容量是一千萬(wàn)，覆蓋中國(guó)周邊及亞太地區(qū)。此外也將會(huì)對(duì)全球進(jìn)行覆蓋，但是面向全球仍是提供50個(gè)漢字的短報(bào)文服務(wù)。

　　第三個(gè)優(yōu)勢(shì)是搜救功能，我們吸取了馬航370事件的教訓(xùn)。在導(dǎo)航系統(tǒng)里面增加了國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)的搜救功能，并增加了短報(bào)文回文通信：即在收到求救報(bào)告位置和情況后，隨即回復(fù)求救者已收到求救信號(hào)并告知組織求救者狀態(tài)如何，使求救者安心等待或堅(jiān)持自救措施，避免多次反復(fù)求救耗盡能源或長(zhǎng)期占用信道。這就是中國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)將來(lái)對(duì)世界新的貢獻(xiàn)。

　　另外從性能上來(lái)說(shuō)，北斗三號(hào)衛(wèi)星使用了更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘，時(shí)間精度和穩(wěn)定度更強(qiáng)；通過(guò)星間鏈路等新技術(shù)，空間信號(hào)精度優(yōu)于0.5米，可以在沒(méi)有地面站支持的情況下自主運(yùn)行幾個(gè)月，也增加了性能更優(yōu)的互操作信號(hào)B1C，同時(shí)將B2I升級(jí)為性能更優(yōu)的B2a。

　　記者：對(duì)“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)以及國(guó)內(nèi)的使用者來(lái)說(shuō)，北斗提供的基本導(dǎo)航與通信服務(wù)功能體驗(yàn)一樣嗎？

　　劉經(jīng)南：當(dāng)前的北斗三號(hào)基本系統(tǒng)有十九顆衛(wèi)星，導(dǎo)航功能是完全滿足覆蓋亞太地區(qū)和“一帶一路”沿線國(guó)家的服務(wù)需求。報(bào)文通信功能的服務(wù)，中外用戶都需要授權(quán)，授權(quán)后的短信服務(wù)體驗(yàn)本身是沒(méi)問(wèn)題的，甚至可以傳送非實(shí)時(shí)語(yǔ)音與圖象，這方面已有多個(gè)專利。但如何開放，目前還有些政策等方面的客觀因素待解決。因?yàn)橥ㄐ殴δ軙?huì)涉及一些互聯(lián)互通的問(wèn)題和保密問(wèn)題，國(guó)際授權(quán)資格怎么釋放政策等還沒(méi)有出臺(tái)，國(guó)內(nèi)用戶的通信功能也是需要先申請(qǐng)?jiān)偈跈?quán)，不是完全開放的?，F(xiàn)在“一帶一路”的發(fā)展提出了要向國(guó)外有需要的用戶進(jìn)行授權(quán)，但是到底怎么樣的用戶可以授權(quán)，政策還沒(méi)有完全出臺(tái)。

　　記者：目前北斗系統(tǒng)的民用服務(wù)已經(jīng)開始普及了，具體是什么情況？

　　劉經(jīng)南：北斗系統(tǒng)在中國(guó)已有廣泛的應(yīng)用了，特別是在交通行業(yè)、海上漁業(yè)、軍事、應(yīng)急救援、城市規(guī)劃和工程建設(shè)等領(lǐng)域。目前大眾服務(wù)上面的體現(xiàn)還不是很足，比如手機(jī)基本還是使用GPS。但是現(xiàn)在實(shí)際上大眾應(yīng)用的手機(jī)也有用到北斗，因?yàn)楸倍返姆?wù)標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有正式進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)產(chǎn)的大多數(shù)手機(jī)都有北斗芯片，能連接上北斗系統(tǒng)，國(guó)際上的企業(yè)比如高通也有北斗芯片，但是不被允許在國(guó)內(nèi)使用。因?yàn)橥ㄟ^(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入手機(jī)服務(wù)全球大眾是作為開放北斗系統(tǒng)的國(guó)際實(shí)力，政府有關(guān)部門非常重視，目前北斗服務(wù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)正在申請(qǐng)過(guò)程中。

　　//北斗的普及應(yīng)用//

　　記者：您剛剛提到有些手機(jī)里現(xiàn)在已經(jīng)有北斗芯片，這塊的市場(chǎng)狀況如何？

　　劉經(jīng)南：北斗在工業(yè)上、政府級(jí)別的應(yīng)用管理很早就開始了，應(yīng)用也很廣。根據(jù)目前我們市面上幾個(gè)北斗芯片工廠的銷售數(shù)據(jù)，我估計(jì)國(guó)產(chǎn)的北斗芯片加起來(lái)年產(chǎn)至少七千萬(wàn)片，這個(gè)普及速度還是非?？斓?。

　　據(jù)2018年12月27日的國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)的介紹，北斗已得到廣泛應(yīng)用，正走出國(guó)門惠及世界；產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷壯大、應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，服務(wù)從國(guó)內(nèi)延伸至俄羅斯、緬甸、老撾、柬埔寨、泰國(guó)、印度尼西亞、巴基斯坦、科威特、阿爾及利亞、烏干達(dá)等國(guó)家，收獲良好口碑。北斗已加入民航、海事、移動(dòng)通信等國(guó)際組織，國(guó)際民航組織批準(zhǔn)北斗星基增強(qiáng)服務(wù)商標(biāo)識(shí)號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間標(biāo)識(shí)號(hào)，國(guó)際搜救衛(wèi)星組織將北斗納入全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)計(jì)劃。

　　記者：北斗服務(wù)進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)需要滿足什么條件？

　　劉經(jīng)南：前面提到，國(guó)際有一個(gè)移動(dòng)通信的組織叫做3GPP，這個(gè)組織已經(jīng)接納中國(guó)北斗的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的申請(qǐng)：第一個(gè)是普通的定位標(biāo)準(zhǔn)，6~10米左右精度定位，也是當(dāng)前GPS的精度——手機(jī)上國(guó)際統(tǒng)一使用。另外一個(gè)是北斗高精度的標(biāo)準(zhǔn)，北斗在亞太地區(qū)公開的服務(wù)精度是5米，現(xiàn)在的導(dǎo)航軟件都是這個(gè)定位精度。但是要具體管到哪個(gè)車道，將來(lái)如果要實(shí)現(xiàn)智能駕駛、自動(dòng)駕駛，這個(gè)精度是不夠的。管到車道要優(yōu)于一米，管到自動(dòng)駕駛或者無(wú)人駕駛精度就要達(dá)到厘米級(jí)。北斗的高精度標(biāo)準(zhǔn)，手機(jī)上高精度標(biāo)準(zhǔn)將來(lái)要達(dá)到一米，甚至更高。這個(gè)高精度標(biāo)準(zhǔn)由我們團(tuán)隊(duì)在負(fù)責(zé)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)提交要所有3GPP的各個(gè)層面聚首，通過(guò)后才能最后成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，估計(jì)得1到2年的時(shí)間。

　　記者：普通精度標(biāo)準(zhǔn)和高精度標(biāo)準(zhǔn)，北斗申請(qǐng)這樣兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的必要性在哪里？

　　劉經(jīng)南：原本國(guó)際上沒(méi)有高精度標(biāo)準(zhǔn)，是我們首先提出來(lái)，既然提出來(lái)了，后續(xù)包括GPS都會(huì)做到，為下一代的應(yīng)用服務(wù)。

　　現(xiàn)在老百姓會(huì)覺得，導(dǎo)航有GPS就夠用了，好像有無(wú)北斗與我們關(guān)系不大，但是定位導(dǎo)航涉及到個(gè)人安全性和隱私性的保護(hù)，我們國(guó)家也必須有自己的系統(tǒng)來(lái)保護(hù)自己的公民。人會(huì)在世界各國(guó)流動(dòng)，因而手機(jī)也是可以到世界各國(guó)去的，人們不可能去一個(gè)國(guó)家就換一個(gè)手機(jī)，所以北斗一定要“進(jìn)入”手機(jī)變成移動(dòng)服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)配置。當(dāng)公民在國(guó)內(nèi)外旅行或工作時(shí)，國(guó)家能用國(guó)際認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)你的正當(dāng)權(quán)益，因此手機(jī)的北斗服務(wù)就一定要進(jìn)入世界標(biāo)準(zhǔn)。我們現(xiàn)在正在申請(qǐng)的過(guò)程中，相信過(guò)一兩年后它會(huì)成為世界標(biāo)準(zhǔn)，大家就可以通過(guò)北斗服務(wù)直接聯(lián)系上彼此。當(dāng)然，現(xiàn)在我們很多手機(jī)比如用高通芯片的也用上了北斗，在北斗沒(méi)有成為手機(jī)國(guó)際精度標(biāo)準(zhǔn)前，為保護(hù)大眾利益，在國(guó)內(nèi)是不被允許使用的。

　　//“實(shí)時(shí)無(wú)縫”高精度定位//

　　隨著北斗三號(hào)全球組網(wǎng)，通過(guò)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。對(duì)此，劉經(jīng)南院士表示，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。

　　記者：打造“實(shí)時(shí)無(wú)縫”的高精度定位，需要具備什么條件？

　　劉經(jīng)南：作為現(xiàn)有系統(tǒng)的重要補(bǔ)充，建設(shè)具備衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)+定位增強(qiáng)能力的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)，是下一階段發(fā)展重點(diǎn)。如果提前布局，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)。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)。

　　記者：在國(guó)際衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)組織的2018年年會(huì)上，您說(shuō)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，為何這樣說(shuō)？

　　劉經(jīng)南：首先，通導(dǎo)一體化是整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，是智能時(shí)代基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)的必然要求。這樣可以讓低軌衛(wèi)星和其他通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星的信息相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)相互賦能，達(dá)到基礎(chǔ)設(shè)施能力的升級(jí)。

　　其實(shí)，我和其他專家早幾年就提出來(lái)了“PNTRC”概念，也就是定位、導(dǎo)航、授時(shí)、遙感、通信五位一體進(jìn)行組網(wǎng)，打造出一個(gè)空間信息網(wǎng)絡(luò)。

　　很多人只注意到馬斯克星鏈計(jì)劃的優(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)航功能和高精度、高可用、高可靠的巨大優(yōu)勢(shì)，既可以進(jìn)行通信，也可用作厘米級(jí)定位增強(qiáng)、導(dǎo)航服務(wù)。這一方面可大大提升資源利用效率，充分發(fā)揮衛(wèi)星能力，另一方面也可拓展更廣闊的商業(yè)空間。當(dāng)然，我們也用不著跟著馬斯克方案跑，還有更經(jīng)濟(jì)，更高效的方案。要做出有中國(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。

　　總之，未來(lái)低軌衛(wèi)星大規(guī)模組網(wǎng)發(fā)展，必然將會(huì)把衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)推動(dòng)至新的階段。

　　記者：星基和地基結(jié)合的高精準(zhǔn)定位基礎(chǔ)設(shè)施目前進(jìn)展如何？

　　劉經(jīng)南：地基增強(qiáng)系統(tǒng)正在做，國(guó)家、行業(yè)和專業(yè)的地基增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)很多，現(xiàn)在已經(jīng)開始提供服務(wù)，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)，“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)。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)。

　　北斗三號(hào)有天基增強(qiáng)，能夠達(dá)到1米甚至幾個(gè)分米左右的實(shí)時(shí)精度，準(zhǔn)實(shí)時(shí)還可以更高。誤差修正信號(hào)直接由北斗中的地球軌道靜止衛(wèi)星發(fā)出來(lái)。為什么今天叫做“1+18”19顆衛(wèi)星，因?yàn)槠渲杏幸活w衛(wèi)星專門發(fā)導(dǎo)航增強(qiáng)信號(hào)，另外也有通信信號(hào)，如北斗的報(bào)文、北斗的搜救信號(hào)。

　　記者：您在很多場(chǎng)合都談到過(guò)北斗的跨界融合，您能介紹一下“北斗+PNT”體系嗎？

　　劉經(jīng)南：下一代我們叫做“綜合PNT服務(wù)體系”，北斗和GPS所有的這些東西都有脆弱性，因?yàn)樗盘?hào)強(qiáng)度非常脆弱，容易受到干擾。其次它容易受到阻擋，在室內(nèi)就收不到。第三容易受欺騙，要防止欺騙，也就是對(duì)民用的欺騙，軍用欺騙是可以防止的。所以，只靠北斗、GPS的定位是不夠的，要搞一個(gè)定位導(dǎo)航授時(shí)的綜合服務(wù)體系，解決所謂衛(wèi)星導(dǎo)航的脆弱性問(wèn)題。

　　北斗作為PNT時(shí)空體系的核心技術(shù)之一，為克服其固有的脆弱性和智能時(shí)代定位數(shù)據(jù)在云端和頻繁流轉(zhuǎn)可能遇到的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要與其他PNT技術(shù)互補(bǔ)共榮，保證在泛在的任何一個(gè)時(shí)空范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)全區(qū)域、全時(shí)域的可用、可信和可靠使用。

　　記者：未來(lái)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與地基增強(qiáng)系統(tǒng)融為一體，可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外定位一體化？

　　劉經(jīng)南：對(duì)，這是一個(gè)努力的方向，以后有“5G+北斗”，就要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，需要進(jìn)一步的研究突破很多關(guān)鍵技術(shù)和難題。