《北斗衛星導航系統建設與發展》報告全文

2021-06-24 15:56:50來源:北斗網

       報告分三個部分:第一部分系統情況,第二部分應用推廣,第三部分國際合作。

 
  第一部分:系統情況
 
  目前在軌服務衛星共計45顆,包括北斗二號衛星15顆,北斗三號衛星30顆,健康狀態良好,在軌運行穩定。
 
  截至今年3月,空間信號質量方面,北斗衛星實測信號功率譜譜包絡保持一致,信號質量良好,符合接口控制文件要求??臻g信號精度方面,北斗系統空間信號測距誤差(SISRE)均值為0.42 米。
 
  坐標基準與時間基準方面,北斗時與國際UTC時差偏差保持在26納秒以內,北斗坐標框架與國際ITRF2014坐標參數精度一致性保持在3厘米以內。
 
  推動構建中國特色的北斗系統運行管理協調機構和聯動機制,確保北斗三號系統開通服務以來,連續穩定運行,性能穩中有升。北斗系統始終堅持以一流的指標、一流的服務,不斷進行升級,滿足全球用戶需要。
 
  目前,北斗系統提供導航定位和通信數傳兩大類、七種服務。包括:面向全球范圍,提供定位導航授時、全球短報文通信(GSMC)和國際搜救(SAR)三種服務;在中國及周邊地區,提供星基增強(SBAS)、地基增強(GAS)、精密單點定位(PPP)和區域短報文通信(RSMC)四種服務。
 
  定位導航授時服務,全球范圍實測定位精度水平方向優于2.5米,垂直方向優于5.0米;測速精度優于0.2米/秒,授時精度優于20納秒。系統連續性提升至99.996%,可用性提升至99%。
 
  全球短報文服務,通過14顆MEO衛星,可為全球用戶提供試用服務,最大單次報文長度560比特,約40個漢字。
 
  國際搜救服務,6顆MEO衛星及其搜救載荷在軌測試已經完成。在符合國際標準的基礎上,提供北斗特色B2b返向鏈路確認功能,為全球用戶提供遇險報警服務。
 
  區域短報文服務,目前北斗三號區域短報文服務為中國及周邊地區用戶提供服務,最大單次報文長度14000比特,約1000個漢字。
 
  精密單點定位服務,目前已通過3顆GEO衛星播發精密單點定位信號,提供精密單點定位服務。定位精度實測值水平優于20厘米,高程優于35厘米,收斂時間15-20分鐘。
 
  星基增強服務,覆蓋中國及周邊地區用戶,支持單頻及雙頻多星座兩種增強服務模式,滿足國際民航組織對于定位精度、告警時間、完好性風險等指標要求。目前星基增強系統服務平臺已基本建成,正面向民航、海事、鐵路等高完好性用戶提供試運行服務。
 
  地基增強服務,利用在中國范圍內建設的框架網基準站和區域網基準站,面向行業和大眾用戶提供實時厘米級、事后毫米級定位增強服務。
 
  我們還將按照聚焦核心、重塑結構、賦能融合的思路,在2035年前,建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時(PNT)體系。
 
  在下一代綜合PNT體系發展方面,將采用標準化解決方案綜合利用多種手段,以滿足用戶最大共性需求。進一步提升衛星導航能力,實現分米級高精度定位能力以及全球完好性服務;利用通信系統資源實現新質PNT能力,通過相互賦能,實現通信可達區域即可導航;微自主PNT,實現自主獲取導航定位授時信息。
 
  同時,在供給側與需求側同步發力,打通PNT能力生成鏈條,讓PNT真正好用又能用好。
 
  聚焦標準化解決方案、融合各項技術與系統、借力科技革命,為全球用戶提供基準統一、覆蓋無縫、安全可靠、便捷高效的PNT服務,為未來智能化發展提供核心支撐。
 
  第二部分:應用推廣
 
  北斗系統已全面服務交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁等行業,融入電力、金融、通信等基礎設施,廣泛進入大眾消費、共享經濟和民生領域,深刻改變著人們的生產生活方式,產生了顯著的經濟和社會效益。2020年我國衛星導航與位置服務產業總體產值增速繼續加快,達到4033億元人民幣,較2019年增長約16.9%,完成“十三五”目標。
 
  根據北斗應用實際情況,我們遴選發布基礎產品名錄和北斗典型應用案例等文件。今天,我們在這里正式發布《北斗衛星導航系統公開服務性能規范(3.0版)》,詳細介紹了各類服務的各項性能指標,均可在北斗系統政府網站(www.beidou.gov.cn)查詢下載。
 
  基礎產品方面 ,截至2020年底,國產北斗兼容型芯片及模塊銷量達到億級規模,季度出貨量突破1000萬片;具有北斗定位功能的終端產品社會總保有量超過10億臺/套;2020年國內厘米級應用高精度芯片、模塊和板卡的總出貨量高速增長,突破100萬片。
 
  大眾應用,成效顯著。系統開通以來,包括華為、蘋果等國內外主流智能手機廠商均支持北斗。據統計,2021年第一季度申請入網支持北斗定位的智能手機款型達到79%。北斗地基增強信息已進入智能手機,可實現米級定位。
 
  交通運輸領域,北斗系統廣泛應用于重點運輸過程監控、公路基礎設施安全監控、港口高精度實時定位調度監控等領域。2020年度,超700萬輛道路營運車輛已安裝使用北斗系統;3.63萬輛郵政快遞車輛安裝北斗終端;約1600艘公務船舶安裝使用北斗系統;約350架通用飛行器使用北斗系統,占比12%,并首次應用于運輸航空器。
 
  農林漁業領域,基于北斗系統的農機自動駕駛系統超過4.5萬臺套,節約50%的用工成本;基于北斗系統的農機作業監管平臺和物聯網平臺為40萬余臺套農機設備提供服務,極大提高了作業管理效率;北斗系統定位與短報文通信功能廣泛應用于森林防火、天然林保護、森林自然調查、病蟲害防治等方面。漁業方面,北斗為漁業管理部門和漁船提供船位監控、緊急救援、信息發布、漁船出入港管理等服務。
 
  減災救災方面,基于北斗系統的高精度定位技術及短報文通信功能,提供實時救災指揮調度、應急通信、災情信息快速上報與共享等服務,顯著提高災害應急救援的快速反應能力和協同指揮能力。江蘇、貴州、四川等地利用北斗高精度技術建立地質災害監測預警系統,進行24小時實時監測,多次成功預警山體滑坡等地質災害,保障人民生命財產安全。
 
  在新興應用領域,“北斗+大健康”正成為當下應用新熱點,全面向防疫監控、遠程醫療、智慧養老等方面拓展應用,推動實現服務人人的智能化大健康服務。
 
  在數字施工方面,北斗衛星定位聯合多傳感器及互聯網等技術,廣泛應用于礦山、鐵路、公路、機場、港口、電力基礎設施等施工過程中,顯著提升工程施工的質量和效率,降低了人工和材料成本投入,有效提高了安全水平。
 
  隨著北斗+5G兩大基礎設施的彼此增強、相互賦能,促進融技術、融終端、融平臺、融數據、融服務發展,北斗系統應用模式將更加豐富。
 
  在海外推廣方面,國產北斗基礎產品已出口至120余個國家和地區,基于北斗的土地確權、精準農業、智慧港口等,已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等地成功應用,服務當地經濟社會發展,共享衛星導航建設發展成果。
 
  在政策法規方面,持續推動《中華人民共和國衛星導航條例》出臺。截至2021年4月,與衛星導航相關政策法規已出臺1000余件。本屆年會北斗法治論壇上將發布《北斗衛星導航系統法治建設報告》,全面系統總結北斗法治建設成效與經驗,為北斗規?;a業化發展保駕護航。
 
  在標準化方面,完成全國北斗衛星導航標委會換屆工作,累計發布北斗領域國家標準32項,北斗專項標準56項,有力支撐了北斗工程建設,運行維護,以及規?;瘧煤彤a業化發展。完成國家北斗衛星導航標準體系修訂,即將發布,為未來五年北斗領域國家標準制修訂提供依據。
 
  在工業和信息化部、國家發改委、交通運輸部等國家相關部委的大力支持下,北斗產業化發展成為“十四五”發展的重點,相關部委紛紛出臺了北斗專項發展規劃,明確北斗系統的五年發展計劃,推動北斗產業高質量發展。
 
  預計到“十四五”末期,我國衛星導航位置與服務總體產值翻一番,突破萬億元大關,全球市場份額翻一番,北斗產業化向更寬范圍、更高水平、更高層次邁進。
 
  第三部分:國際合作
 
  北斗系統的建設與發展始終秉持開放合作、資源共享的原則,積極開展國際合作與交流,助力全球衛星導航事業發展。
 
  中俄將按照已經生效的政府間衛星導航系統合作協定,正在聯合擬制《2021至2025年中俄衛星導航領域合作路線圖》,為未來五年中俄衛星導航合作提供規劃指導。在項委會框架下持續推進聯合測試、建站協調、精準農業、跨境運輸等合作項目。
 
  中美持續開展北斗與GPS的兼容與互操作溝通協調,星基增強系統及民用服務領域的合作,促進兩系統建設發展,共同服務世界人民。
 
  中國與阿根廷簽署合作諒解備忘錄。這是北斗首次與南美地區國家簽署合作協議,標志著雙方在衛星導航領域正式建立常態化合作機制。根據合作協議,中阿雙方將在衛星導航聯合應用,測試評估,教育培訓等領域開展合作,加快推動北斗系統服務阿根廷國家經濟社會發展。
 
  召開第三屆中國―東盟北斗應用與產業發展合作論壇,論壇以“產業新發展、融合新生態”為主題,通過線上和線下兩種形式,促進“北斗+”產業生態構建,推動與東盟國家深入合作共贏。
 
  今年,我國還將舉辦第三屆中阿北斗合作論壇、第二屆中國-中亞北斗合作論壇、第一屆中非北斗合作論壇、迪拜世界博覽會北斗日活動等大型國際活動,分享北斗系統建設發展成果,造福人類。
 
  多邊合作方面,中國積極參加聯合國外空司等國際組織和相關多邊機制框架下的國際活動,參加紀念我國恢復在聯合國合法席位50周年活動。在線參加慕尼黑衛星導航峰會、聯合國外空委科技小組第58次會議,介紹北斗最新進展;成功組織北斗“一帶一路”技術與應用國際培訓班;創建《Satellite Navigation》成為世界一流的衛星導航領域權威期刊,促進衛星導航科技領域發展,積極為世界衛星導航事業發展貢獻中國智慧。
 
  持續推進北斗系統進入民航、海事、搜救衛星、電工委員會等國際組織標準體系;2020年11月,在國際民航組織導航系統專家組第六次全體會上,北斗三號全球系統189項性能指標技術驗證全部通過,標志著北斗三號全球系統進入國際民航組織標準工作的最核心和最主要任務圓滿完成。
 
  中國衛星(600118)導航年會,已連續舉辦十二屆,年度參會人數逾3000人,已成為一個高水平、國際化的衛星導航領域綜合性交流平臺,正在為世界衛星導航技術與應用發展發揮積極作用。
 
  展望未來,在確保北斗系統穩定運行的同時,北斗發展的腳步不會停歇,我們將繼續秉承“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的發展理念,踐行“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神,不斷推動北斗系統升級發展,為服務人類社會發展、構建人類命運共同體,做出新的更大的貢獻。

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