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中国工程院院士刘经南:“星地结合+通信导航一体化”是中国卫星导航产业的未来

2018-05-15 15:09 来源:未知 编辑:商业电讯
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  眼看无人驾驶、移动物联网技术大行其道,智能时代已经到来,人类对时间与空间位置需求不断升级,卫星导航系统也面临新一轮变革。

    而随着北斗三号卫星密集上天和全球组网,通过卫星实现定位增强、网络通信的项目大受关注。在全球卫星市场上,中国卫星导航产业将与各路进军太空的“马斯克”们同场竞技。

    对此,中国工程院院士,武汉大学教授刘经南表示,星基与地基增强技术的一体化、通信与导航功能的一体化将是“智能时代”卫星导航系统建设方向。

    作为现有系统重要补充,建设具备导航+定位增强能力的低轨卫星系统,是卫星导航产业下一阶段发展重点。如在该项目上提前布局,中国有望率先打造“高、中、低轨卫星与地基增强系统相结合”的“时域和空域连续无缝”的立体化时空基准服务系统,在改变卫星导航产业发展格局同时,也刺激各类物联网产业爆发。

    “星地结合”打造智能时代高精定位基础设施

    卫星产业在2018年备受追捧,星基增强技术更引起各行业广泛关注。利用该技术可在广阔的无移动通信地区,实现亚米级甚至厘米级定位和相应精度时间同步,这对未来无人驾驶、智慧城市等项目建设至关重要。

    其中,低轨卫星星座概念特别火热。该类项目具有卫星数量大、信号强度高的优势,一旦建设完成,就可进行卫星群协作,全面提升地面终端定位精度、可靠性和可用性,被认为是未来星基增强技术重要发展方向。

    对此,刘经南表示,“高、中、低轨卫星与地基增强系统相结合”才能构建“实时无缝”的理想的卫星高精定位导航系统。面临机遇,中国卫星导航产业应做好“打基础”与“抓机遇”两项工作。

    “我国地基增强系统建设已有一定成果,可在我国大部分地区实现亚米级甚至厘米级精度实时定位。星基增强系统应在此基础上建设。”刘经南表示,一方面,星基增强技术大范围使用需全球性地面基准站提供修正信号等支持;另一方面,目前厘米级定位精度星基增强技术还不成熟,结合使用地基增强系统的差分数据和播发能力,才可实现更大范围、更低成本、更高精度的定位服务。

    他认为,在做好基础设施建设前提下,我国可充分利用低轨卫星系统建设成本低,启动速度快的优势,加快发展,补充当前仅靠中、高轨导航卫星系统构成的全球性时空基准“基础设施”在高精度、高可靠、实时无缝等性能上的不足。

    我国如能提前完成布局,不仅可在该领域取得全球领先,更将刺激相关物联网产业发展。“未来工业智能运行和控制对时间精度要求是纳秒级的,对定位要求可能达毫米级或更高。”他表示,一旦完成“星地结合”的卫星导航系统布局,将催生很多新智能应用,如有一天解决了弱信号接收问题,更可助力人类进入万物互联的智能时代。

    中国卫星产业将与“马斯克” 们竞逐通导一体化市场

    与此同时,“通信与导航功能一体化”也将是未来卫星导航产业发展的大趋势,我国相关产业面临着大机遇,也将遭遇更多竞争。

    刘经南认为,“通导一体化”是智能时代基础设施升级必然要求。他和其他专家早几年就提出“PNTRC”理念,认为未来应实现定位、导航、授时、遥感、通信五位一体组网,共同打造空间信息网络。

    “很多人光注意马斯克星链计划优势巨大的移动‘通信’功能,我认为,未来这数千颗卫星肯定有导航功能,具备高精度、高可用、高可靠优势,既可进行通信,也能用作厘米级定位增强、导航服务。”刘经南表示,“这一方面可大大提升资源利用率,充分发挥卫星能力,另一方面也可拓展更广阔商业空间。”

    刘经南认为,面对竞争,中国卫星导航产业用不着跟着马斯克方案跑,应去寻找更经济、更高效的方案,做出中国特色的新性能的低轨星群和高、中、低轨结合的星座体系。

    据他估计,3年后就能出现低轨卫星星座增强系统,而在北斗三号完成全球组网后,我国在该系统上的建设速度会大大加快。刘经南认为,这个产业谁做得早,谁就会有更大发展潜力和市场占有率。中国企业应提前做好准备,参与到全球通导一体化市场竞争中。


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