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北斗系統(tǒng)總設(shè)計師介紹 北斗芯片都是“中國芯”
2020-10-16 10:42:05來源: 科技日報

“車輛使用北斗系統(tǒng),能不能實(shí)現(xiàn)一兩米精度、秒級誤差的導(dǎo)航?”有聽眾問道。

“單靠北斗系統(tǒng)的定位精度和可靠性還有差距。”楊長風(fēng)坦言,但配合更強(qiáng)大的地基增強(qiáng)系統(tǒng)、車輛間的協(xié)同能力、車道輔助設(shè)施建設(shè)等,車道級識別完全可以實(shí)現(xiàn),甚至可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛。

稍稍幾句對談,“高冷”的北斗系統(tǒng)就和日常生活無縫對接。

近日,全國政協(xié)重大專項工作委員宣講團(tuán)在京舉行宣講報告會,全國政協(xié)委員、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計師楊長風(fēng)以《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展與融合應(yīng)用》為題進(jìn)行宣講。部分在京全國政協(xié)委員、市政協(xié)委員,市政協(xié)機(jī)關(guān)干部,“模擬政協(xié)”社會實(shí)踐活動學(xué)生代表參加宣講活動。

衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長約20%

楊長風(fēng)通俗地解釋了衛(wèi)星導(dǎo)航的原理:基于三球交匯原理,通過測量3顆以上導(dǎo)航衛(wèi)星與用戶接收機(jī)的距離,解算用戶的三維位置坐標(biāo),“聽起來好像很神秘,但我們搞導(dǎo)航的一聽就明白了。”他笑說。

建設(shè)高性能、高可靠的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是我國科技領(lǐng)域中長期發(fā)展規(guī)劃的16個重大專項之一,歷時近30年建設(shè),北斗系統(tǒng)是我國迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能最高、與百姓生活關(guān)聯(lián)最緊密的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)。

“北斗系統(tǒng)是由空間段、地面段、用戶段的工作衛(wèi)星、四十多個地面站、成千上萬的用戶終端等一起織就的一張‘天羅地網(wǎng)’。”楊長風(fēng)說。

“這張網(wǎng)”的地位不言而喻,作為國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要支撐,它是繼移動通信、互聯(lián)網(wǎng)之后的第三大經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),10年來我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長20%以上,預(yù)計2020年產(chǎn)值有望超過4000億元。

全球定位精度與GPS相當(dāng),局部區(qū)域優(yōu)于GPS

和GPS系統(tǒng)比,北斗表現(xiàn)如何?

“北斗是最強(qiáng)大的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。”楊長風(fēng)說,北斗系統(tǒng)獨(dú)創(chuàng)了三種軌道混合星座,增加了精密單點(diǎn)定位、星基增強(qiáng)、區(qū)域短報文通信、國際搜救、全球短報文通信等新功能,可以播發(fā)更優(yōu)的導(dǎo)航信號,“全球范圍定位精度與GPS相當(dāng),局部區(qū)域優(yōu)于GPS”。比如在北美、非洲、歐洲等地,北斗的定位精度在5米左右,在亞太地區(qū)可以精確到2.5到3米。

除了實(shí)時導(dǎo)航和快速定位之外,北斗系統(tǒng)還有位置報告和短報文通信等特色功能。如楊長風(fēng)所言,北斗服務(wù)就在你我身邊,“作為全球最先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng),它的應(yīng)用‘只受人類想象力的限制’。”

特別是用北斗系統(tǒng)可以“發(fā)短信”的短報文服務(wù),是國外其他任何一個全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都不具備的。楊長風(fēng)透露,年底預(yù)計有增加短報文功能的華為手機(jī)發(fā)布,車道級別導(dǎo)航也可能搭載其中。

星星互聯(lián) 星地互聯(lián)

楊長風(fēng)表示,北斗系統(tǒng)具備星間鏈路,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間、星地之間互通互聯(lián)。

他進(jìn)一步解釋,北斗三號系統(tǒng)采用Ka頻段相控陣鏈路,將30顆衛(wèi)星和國內(nèi)幾十個地面站有機(jī)聯(lián)系起來,極大提升了運(yùn)營能力、安全性和定位精度,直接為航天器提供測控輸數(shù)傳服務(wù),“沒有地面支持的情況下,衛(wèi)星可以實(shí)現(xiàn)60天自主運(yùn)行,上下鏈路不受大氣電離層的干擾,定位精度顯著提升。”這是它的“獨(dú)門絕技”。

抗戰(zhàn)勝利七十周年大閱兵中,地面方隊時間誤差僅僅在0.3秒之內(nèi),距離誤差在正負(fù)10厘米之內(nèi),空中梯隊米秒不差,都是北斗的功勞。

“北斗芯”都是“中國芯”

經(jīng)過多年發(fā)展,北斗已形成完整產(chǎn)業(yè)鏈,基礎(chǔ)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自主可控,國產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)全面突破,性能指標(biāo)與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)。多款北斗芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,工藝水平達(dá)到22納米。

談到最受關(guān)注的“北斗芯”,楊長風(fēng)直言,“稱得上都是中國芯”,“北斗芯片跟國外基本水平是同一量級”。“都是自己干出來的。”他說,地面也完全是中國芯,今后功耗會更低,精度會更高。

2020年7月31日,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成并正式開通服務(wù),這標(biāo)志著中國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已全面建成,中國北斗開啟了高質(zhì)量服務(wù)全球的新篇章。

但這不是北斗系統(tǒng)建設(shè)的終點(diǎn),據(jù)楊長風(fēng)介紹,一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的設(shè)計壽命是10年至12年,從北斗二號的經(jīng)驗來看,衛(wèi)星可以服務(wù)到12至14年,然后進(jìn)入“墳?zāi)管壍?rdquo;,到時就要替換。2035年前,我國還將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時體系,為未來智能化、無人化發(fā)展提供核心支撐,持續(xù)推進(jìn)系統(tǒng)升級換代,構(gòu)建覆蓋天空地海、基準(zhǔn)統(tǒng)一、高精度、高智能、高安全、高效益的時空信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。

關(guān)鍵詞: 北斗系統(tǒng) 芯片 中國芯

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