“北斗的應(yīng)用發(fā)展比我預(yù)想得要快，但也是一步一個腳印，穩(wěn)扎穩(wěn)打。隨著國內(nèi)自主研發(fā)的北斗芯片模塊進入實用化階段，北斗在大眾應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒌玫礁鼮閺V泛的運用。”中科院院士孫家棟說，相對于GPS(全球定位系統(tǒng))，北斗更為年輕，發(fā)展空間更大。

    中國以“一箭雙星”的方式近日成功發(fā)射第18、19顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。經(jīng)過十余天的太空旅行，雙星首次搭建星間鏈路，第19顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星通過星間鏈路，由第18顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星順利接收并傳回第一幀星間遙測。中國航天科技集團公司在8月11日對外發(fā)布了這一消息。

    日前，由中國工程院與國家自然科學基金委聯(lián)合資助的“中國導(dǎo)航與位置服務(wù)系統(tǒng)發(fā)展中長期戰(zhàn)略規(guī)劃研究”項目，在江蘇昆山杜克大學召開首次專家咨詢研討會，來自國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的30余位專家與會。

    北斗定位精度通過增強將達厘米級

    作為國家重要的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星區(qū)域系統(tǒng)從2004年啟動建設(shè)，2012年年底已實現(xiàn)對亞太地區(qū)的正式運營。其標準服務(wù)精度達10米，已完全可以與GPS媲美。

    孫家棟說，日前采用“一箭雙星”方式成功發(fā)射了兩顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，年底前還將再發(fā)射兩顆，進一步增強衛(wèi)星間的互相通信功能。

    孫家棟介紹，隨著自主北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)全面突破，北斗系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報、大地測量、救災(zāi)減災(zāi)和手機導(dǎo)航等領(lǐng)域，形成了較為完整的產(chǎn)業(yè)體系。北斗將繼續(xù)加強國際合作，2020年實現(xiàn)全球覆蓋。

    中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室相關(guān)人士介紹，目前正在實施的地基增強網(wǎng)站的建設(shè)作為重要的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施，將有效提高系統(tǒng)服務(wù)精度、可靠度和穩(wěn)定性。屆時，北斗在定位精準度方面可達厘米級。

    作為北斗系統(tǒng)的專家組成員，武漢大學原校長、現(xiàn)任昆山杜克大學校長劉經(jīng)南院士是一名導(dǎo)航專家，他經(jīng)歷了北斗一代、二代從論證到實施的全過程。由其團隊參與承擔的“地基增強系統(tǒng)”建設(shè)，做的就是讓北斗提升“視力”的工作。

    劉經(jīng)南介紹，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)本身的服務(wù)精度只能在10米左右，但是很多的應(yīng)用，比方說，智能交通、精密農(nóng)業(yè)和城市智能管理，等等，其定位導(dǎo)航精度都需要優(yōu)于一米，甚至達到幾個厘米、幾個毫米，那就需要提高這個精度，也就是修正北斗信號的誤差，使得服務(wù)能達到高精度的水平，而高精度應(yīng)用，是未來北斗系統(tǒng)應(yīng)用增長最快的方向。

    首次實現(xiàn)星與星之間通信

    劉經(jīng)南介紹，“一箭雙星”就是下一代北斗全球系統(tǒng)的衛(wèi)星新型號，與目前區(qū)域系統(tǒng)的衛(wèi)星型號，有很多技術(shù)和功能上的不同，就比如說星與星之間能互相通信，這就是非常重要的功能。

    原來的衛(wèi)星只能跟地面數(shù)據(jù)通信，但星與星之間不能通信。將來這些新上天的星可以自己確定準確位置，而現(xiàn)在需要地面強大的系統(tǒng)來維持，每時每刻記錄星的數(shù)據(jù)，以此來確定準確的衛(wèi)星軌道位置，而精確的衛(wèi)星軌道位置是開展精確衛(wèi)星定位導(dǎo)航和授時的基礎(chǔ)。

    劉經(jīng)南說，現(xiàn)在星與星之間通信，是確保“以后萬一地面系統(tǒng)受到摧毀，或者地震導(dǎo)致地面支持出現(xiàn)問題，星自己還可以活下去，不用地面系統(tǒng)任何支持可以活90天到180天”。

    劉經(jīng)南說，去年馬航370的搜救，GPS收不到馬航飛機發(fā)來的信息，但馬航飛機可以收到GPS信息，人們懷疑飛行員可能有意關(guān)閉了GPS，即使沒有關(guān)閉，GPS也要通過別的衛(wèi)星系統(tǒng)才能把位置告知地面監(jiān)控系統(tǒng)。但是，現(xiàn)在只要在飛機上裝上北斗接收機，就有雙向通信功能，區(qū)別GPS的只收不發(fā)，北斗實現(xiàn)了可收可發(fā)的通信功能。

    在這次昆山舉行的“閉門會議”上，與會專家著重討論的是北斗10～20年以后的未來發(fā)展走向。比如，現(xiàn)在人類70%的時間生活在室內(nèi)，但是不管是GPS，還是北斗，因為室內(nèi)被遮擋，收取信號都會受影響。

    如何解決人才問題

　　劉經(jīng)南透露，北斗區(qū)域系統(tǒng)從2012年開始運營，其全球系統(tǒng)2020年布設(shè)完畢并提供服務(wù)，較之GPS系統(tǒng)，將提前5年實現(xiàn)全系統(tǒng)提供3個頻率服務(wù)的功能。
不過，讓劉經(jīng)南憂慮的是，目前，衛(wèi)星導(dǎo)航及其應(yīng)用系統(tǒng)所需的高科技人才與國際還有差距。因為搞衛(wèi)星導(dǎo)航涉及領(lǐng)域非常廣，人才培養(yǎng)和成熟的周期比較長，比如涉及基礎(chǔ)科學就有物理、應(yīng)用數(shù)學、無線電、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)等，還有很多與產(chǎn)業(yè)相關(guān)的專業(yè)，比如芯片制造、軟件、通信，等等。

    以劉經(jīng)南院士從事的測繪專業(yè)為例，這是基礎(chǔ)性和應(yīng)用性結(jié)合在一起的工科專業(yè)。許多人通過實踐培養(yǎng)后，一方面對應(yīng)用非常清楚，另一方面對導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)功能頂層設(shè)計也能夠很清楚，但現(xiàn)實中既熟悉應(yīng)用又熟悉頂層和全局的人才還是少了。

    劉經(jīng)南說，搞基礎(chǔ)科學的人，有時太專了些，對應(yīng)用不太感興趣，而搞應(yīng)用工科的人，對全局對頂層的理解又往往弱一些，“這是我們以往人才培養(yǎng)太過專業(yè)化造成的”。

    劉經(jīng)南說，我們還要培養(yǎng)能夠獨立思考、了解國際前沿動態(tài)、懂國際游戲規(guī)則、能夠在國際上進行各種合作交流的人進入這個行業(yè)，這是提升我國這一領(lǐng)域國際競爭力的需要。