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-BDS/GNSS需要與時俱進的革命性詮釋 - 發布 2019-06-20 - 瀏覽 185

BDS/GNSS需要與時俱進的革命性詮釋

我們習慣將BDS/GNSS中的最后一個“S”,稱為系統”—“System”,實際上,更加確切的說,應該稱為服務”—“Service”因為,它們所提供的衛星定位導航授時服務。服務是系統的本質。衛星導航從GPS進入GNSS發展新階段,標志著真正的衛星導航應用全球化時代的到來,具備長期、持續、穩定運營服務能力和機制,衛星導航將成為世界性的產業。所以應將GNSS的最后一個“S”,從系統(system轉變為服務(service,也就是整個名稱,從全球導航衛星系統轉變為全球衛星導航服務,這是一種與時俱進的革命性的詮釋,這種這種革命性轉變的重大意義在于,實際上將一個技術系統轉化成為一個產業系統,一個實用系統,一個真正為生產、生活和社會生態服務的系統。

GNSS(包括北斗導航系統在內)是個綜合性概念,是個系統之系統的體系格局。泛指全球所有的衛星導航系統,包括全球系統、區域系統和廣域增強系統(或者稱為星基增強系統,SBAS)。在某種程度上來說,或者從現實與發展的觀點而言,可以將廣域增強系統的概念拓展為多模增強系統,更加具有包容性,更加符合實際和長遠發展的需要。全球衛星導航系統及其產業,當前和今后一二十年間將經歷前所未有的四大轉折性變化:從單一的GPS時代轉折為真正實質性的多星座并存兼容的GNSS新時代;從以衛星導航為應用主體轉折為定位、導航、授時與移動通信和因特網等信息載體融合的新時期;從經銷應用產品為主轉折為運營服務為主的新局面;從室外導航轉折為室內外無縫導航的新時空體系的新紀元。四大發展趨勢的直接結果是使應用領域擴大,應用規模躍升,大眾化市場和產業化服務迅速形成,從根本上改變人們的生活方式和社會生態,影響極其廣泛深遠。

今后的數年內,衛星導航能夠提供時間和空間位置信息的基礎功能將進一步發揚光大,成為所有車輛、飛機、艦船、衛星的標準配置,成為移動電話和便攜式設備的標準配置,成為所有智能電子信息終端的標準配置,并集社交網絡、本地搜索、云計算和移動應用于一體,造就無所不在的位置服務大產業,能夠把物聯網、移動互聯網、數字地球和智慧城市等一系列重大題材串聯在一起,成為集大成的新一代信息技術和智能信息產業的核心要素與公用基礎,成為大數據、智能化、無線革命新時代的核心要素與公用基礎。其應用服務將深入國民經濟每個領域,深入社會生活每個角落,深入千家萬戶和億萬人群,從而改變人們的生產、生活方式,促進信息產業現代化的革命性轉折。

隨著GNSS應用與服務的廣泛深入,其優點越來越明顯,其缺點也越來越突出,特別是它的脆弱性。目前全球系統覆蓋不了地球兩極高緯度地區,區域是無法用來定位的,因此所謂的全球是打折扣的。由于衛星導航利用的無線電信號視距傳播特性,使得任何物體遮擋都成為定位的阻礙,而且衛星定位必須同時收到四顆衛星信號才能得到三維位置和時間信息,從而分布在天空中不同方位的衛星布局及其受遮擋的情況和程度,決定了定位結果的成敗與優劣。所以,嚴格地說現在的全球衛星導航系統能夠保障的應用服務范圍,是在赤道、低緯、中高緯度區域的開闊空間。更加值得指出的是,除了上述的地形地貌地物和人造建筑物環境影響外,太陽和地磁等日地物理擾動環境和電波傳播的電磁環境,尤其是電磁干擾環境的影響,往往成為實現高精度定位和授時的重大障礙。

由此可見,GNSS需要整體上的創新,其整體組成應該從老三段轉化為新四段,環境段則是重點。GNSS是在不斷創新中實現功能性能的提高和升華,而其中的主線和重點是通過環境段實現精度、可用性、可靠性的不斷改進。多種多樣的差分技術與網絡,天基、地基、局域增強系統,誤差改正和緩減措施與方法,絕大多數是圍繞解決環境影響產生的效應來加以安排部署的。事實上,在衛星導航系統總體的形成過程中,僅僅以空間段、運控段和用戶段的老三段表述方式,已經遠遠不夠了。所以,GNSS的總體上應該實現創新,形成新四段系統之系統的概念,這就是空間星座系統、環境增強系統、地面運控系統、應用服務系統。

          泛在導航的需求勢不可擋,急需根本性突破。為了真正實現無時不在、無處不在、無所不在的導航定位授時,在實現多個導航衛星系統兼容互操作的同時,還需要將多種傳統的、新興的、創新的技術手段和方法,實行一體化全方位多層次多模式的集成與融合,實現天地基一體、室內外一體,實現生產生活生態環境條件下各行各業應用與服務,實現技術、產品、市場、人才、產業、政策、標準、管理等層面的協調聯動,以及不同技術系統的協同定位與授時,構建全源感知、普適傳輸和智能服務的全信息產業鏈,才能實現人們期盼的泛在導航。

【此文章選自《斗室智庫》】


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