日前,兩院院士、武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室主任李德仁,接受專訪時表示:“我國***衛(wèi)星導航系統(tǒng),將在明年作為應用進入個人手機。”據(jù)介紹,***衛(wèi)星導航系統(tǒng)自2012年12月27日正式向亞太區(qū)域提供服務以來,系統(tǒng)性能表現(xiàn)穩(wěn)定,定位精度穩(wěn)步提高,社會認知度和影響大大增加。
李德仁院士說:“***的導航精度已達到1米左右,可以定位汽車的車道。”
李德仁院士介紹,我國現(xiàn)已發(fā)射了16顆***衛(wèi)星,其中有14顆在工作,主要覆蓋亞太區(qū)域,要全球覆蓋需要至少30顆衛(wèi)星。到2020年左右,***衛(wèi)星構成的導航系統(tǒng)將覆蓋全球。
“***系統(tǒng)每天維持的費用就高達2000萬元人民幣,不用起來,不產生效益,就是巨大的浪費。所以我們要加緊產業(yè)開發(fā)。”李德仁院士說,“我們一方面要開發(fā)***民用市場,另一方面,也會向其他國家出售衛(wèi)星數(shù)據(jù)來盈利。”
據(jù)統(tǒng)計,全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)市場一年交易額達3000億美元,而中國參與交易的收益不到1億。
李德仁院士介紹,目前***衛(wèi)星接收器已經(jīng)進入市場,放在車上就可以導航,可以做各種測量、勘測,***衛(wèi)星導航的民用開發(fā),正在全國多個城市“破題”。
據(jù)介紹。無錫作為交通運輸部***導航系統(tǒng)民用示范工程的示范城市,今年將在旅游包車、三類以上班線客車、危險品運輸車、重型載貨汽車及半掛牽引車上首批安裝1000臺***導航系統(tǒng),目前安裝工作已經(jīng)完成。
李德仁院士表示,國產衛(wèi)星的地球空間信息產業(yè)將迎來爆發(fā)式增長。
細數(shù)***衛(wèi)星導航系統(tǒng)
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***衛(wèi)星導航系統(tǒng)﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中國正在實施 的自主研發(fā)、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),縮寫為BDS[1-2],與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐盟的伽利略系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),并稱全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)。***衛(wèi)星導航系統(tǒng)2011年12月27日起提供連續(xù)導航定位與授時服務。
***衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成。空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站。用戶端由***用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”(GLONASS)、歐盟“伽利略”(GALILEO)等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)兼容的終端組成。
中國此前已成功發(fā)射四顆***導航試驗衛(wèi)星和十六顆***導航衛(wèi)星(其中,***-1A已經(jīng)結束任務),將在系統(tǒng)組網(wǎng)和試驗基礎上,逐步擴展為全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
***衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設目標是建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩(wěn)定可靠覆蓋全球的導航系統(tǒng)。
***衛(wèi)星導航系統(tǒng),促進衛(wèi)星導航產業(yè)鏈形成,形成完善的國家衛(wèi)星導航應用產業(yè)支撐、推廣和保障體系,推動衛(wèi)星導航在國民經(jīng)濟社會各行業(yè)的廣泛應用。
該系統(tǒng)可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時服務并兼具短報文通信能力。[3]中國以后生產定位服務設備的產商,都將會提供對GPS和***系統(tǒng)的支持,會提高定位的精確度。而***系統(tǒng)特有的短報文服務功能將收費,這個功能的實用性還有待觀察。
系統(tǒng)服務
***衛(wèi)星導航系統(tǒng)致力于向全球用戶提供高質量的定位,導航和授時服務,包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務,定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒。授權服務是為有高精度、高可靠衛(wèi)星導航需求的用戶,提供定位、測速、授時和通信服務以及系統(tǒng)完好性信息。
***導航終端與GPS、“伽利略”和“格洛納斯”相比,優(yōu)勢在于短信服務和導航結合,增加了通訊功能; 全天候快速定位,極少的通信盲區(qū),精度與GPS相當。向全世界提供的服務都是免費的,在提供無源定位導航和授時等服務時,用戶數(shù)量沒有限制,且與GPS兼容;特別適合集團用戶大范圍監(jiān)控與管理,以及無依托地區(qū)數(shù)據(jù)采集用戶數(shù)據(jù)傳輸應用;獨特的中心節(jié)點式定位處理和指揮型用戶機設計,可同時解決“我在哪?”和“你在哪?”;自主系統(tǒng),高強度加密設計,安全、可靠、穩(wěn)定,適合關鍵部門應用。
中國計劃2012年左右,“***”系統(tǒng)將覆蓋亞太地區(qū),2020年左右覆蓋全球。我國正在實施***衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設,已成功發(fā)射十六顆***導航衛(wèi)星。根據(jù)系統(tǒng)建設總體規(guī)劃,2012年左右,系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力。2020年左右,建成覆蓋全球的***衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
實際應用
軍用功能
“***”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的軍事功能與GPS類似,如:飛機、導彈、水面艦艇和潛艇的定位導航;彈道導彈機動發(fā)射車、自行火炮與多管火箭發(fā)射車等武器載具發(fā)射位置的快速定位,以縮短反應時間;人員搜救、水上排雷定位等。
這項功能用在軍事上,意味著可主動進行各級部隊的定位,也就是說大陸各級部隊一旦配備“***”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),除了可供自身定位導航外,高層指揮部也可隨時通過“***”系統(tǒng)掌握部隊位置,并傳遞相關命令,對任務的執(zhí)行有相當大的助益。換言之,大陸可利用“***”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)執(zhí)行部隊指揮與管制及戰(zhàn)場管理。
民用功能
個人位置服務
當你進入不熟悉的地方時,你可以使用裝有***衛(wèi)星導航接收芯片的手機或車載衛(wèi)星導航裝置找到你要走的路線。
氣象應用
***導航衛(wèi)星氣象應用的開展,可以促進我國天氣分析和數(shù)值天氣預報、氣候變化監(jiān)測和預測,也可以提高空間天氣預警業(yè)務水平,提升我國氣象防災減災的能力。
除此之外,***導航衛(wèi)星系統(tǒng)的氣象應用對推動***導航衛(wèi)星創(chuàng)新應用和產業(yè)拓展也具有重要的影響。
道路交通管理
衛(wèi)星導航將有利于減緩交通阻塞,提升道路交通管理水平。通過在車輛上安裝衛(wèi)星導航接收機和數(shù)據(jù)發(fā)射機,車輛的位置信息就能在幾秒鐘內自動轉發(fā)到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。
鐵路智能交通
衛(wèi)星導航將促進傳統(tǒng)運輸方式實現(xiàn)升級與轉型。例如,在鐵路運輸領域,通過安裝衛(wèi)星導航終端設備,可極大縮短列車行駛間隔時間,降低運輸成本,有效提高運輸效率。未來,***衛(wèi)星導航系統(tǒng)將提供高可靠、高精度的定位、測速、授時服務,促進鐵路交通的現(xiàn)代化,實現(xiàn)傳統(tǒng)調度向智能交通管理的轉型。
海運和水運
海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一,也是衛(wèi)星導航最早應用的領域之一。目前在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛(wèi)星導航終端設備,使海上和水路運輸更為高效和安全。***衛(wèi)星導航系統(tǒng)將在任何天氣條件下,為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時,***衛(wèi)星導航系統(tǒng)特有的短報文通信功能將支持各種新型服務的開發(fā)。
航空運輸
當飛機在機場跑道著陸時,最基本的要求是確保飛機相互間的安全距離。利用衛(wèi)星導航精確定位與測速的優(yōu)勢,可實時確定飛機的瞬時位置,有效減小飛機之間的安全距離,甚至在大霧天氣情況下,可以實現(xiàn)自動盲降,極大提高飛行安全和機場運營效率。通過將***衛(wèi)星導航系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的有效結合,將為航空運輸提供更多的安全保障。
應急救援
衛(wèi)星導航已廣泛用于沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少地區(qū)的搜索救援。在發(fā)生地震、洪災等重大災害時,救援成功的關鍵在于及時了解災情并迅速到達救援地點。***衛(wèi)星導航系統(tǒng)除導航定位外,還具備短報文通信功能,通過衛(wèi)星導航終端設備可及時報告所處位置和受災情況,有效縮短救援搜尋時間,提高搶險救災時效,大大減少人民生命財產損失。
工作過程
首先由中心控制系統(tǒng)向衛(wèi)星I和衛(wèi)星II同時發(fā)送詢問信號,經(jīng)衛(wèi)星轉發(fā)器向服務區(qū)內的用戶廣播。用戶響應其中一顆衛(wèi)星的詢問信號,并同時向兩顆衛(wèi)星發(fā)送響應信號,經(jīng)衛(wèi)星轉發(fā)回中心控制 系統(tǒng)。中心控制系統(tǒng)接收并解調用戶發(fā)來的信號,然后根據(jù)用戶的申請服務內容進行相應的數(shù)據(jù)處理。 對定位申請,中心控制系統(tǒng)測出兩個時間延遲:即從中心控制系統(tǒng)發(fā)出詢問信號,經(jīng)某一顆衛(wèi)星轉發(fā)到達用戶,用戶發(fā)出定位響應信號,經(jīng)同一顆衛(wèi)星轉發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲;和從中心控制發(fā)出詢問信號,經(jīng)上述同一衛(wèi)星到達用戶,用戶發(fā)出響應信號,經(jīng)另一顆衛(wèi)星轉發(fā)回中心控制系統(tǒng)的延遲。由于中心控制系統(tǒng)和兩顆衛(wèi)星的位置均是已知的,因此由上面兩個延遲量可以算出用戶到第一顆衛(wèi)星的距離,以及用戶到兩顆衛(wèi)星距離之和,從而知道用戶處于一個以第一顆衛(wèi)星為球心的一個球面,和以兩顆衛(wèi)星為焦點的橢球面之間的交線上。另外中心控制系統(tǒng)從存儲在計算機內的數(shù)字化地形圖查尋到用戶高程值,又可知道用戶處于某一與地球基準橢球面平行的橢球面上。從而中心控制系統(tǒng)可最終計算出用戶所在點的三維坐標,這個坐標經(jīng)加密由出站信號發(fā)送給用戶。
四大功能
短報文通信:***系統(tǒng)用戶終端具有雙向報文通信功能,用戶可以一次傳送40-60個漢字的短報文信息。
可以達到一次傳送達120個漢字的信息。在遠洋航行中有重要的應用價值。
精密授時:***系統(tǒng)具有精密授時功能,可向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。
定位精度:水平精度100米(1σ),設立標校站之后為20米(類似差分狀態(tài))。工作頻率:2491.75MHz。
系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù):540000戶/小時
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