曹 沖

（中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會咨詢中心，北京 100105）

1 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) （GNSS）的現(xiàn)狀和重大發(fā)展動向

1.1 2020年四大全球系統(tǒng)的格局基本形成

（1）GNSS

GNSS是個(gè)綜合性概念。泛指全球所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、區(qū)域系統(tǒng)和廣域增強(qiáng)系統(tǒng) （或者稱為星基增強(qiáng)系統(tǒng)，SBAS）。

（2）全球系統(tǒng)

在2020年前全世界已經(jīng)投入運(yùn)營和正在建設(shè)又有望建成的全球系統(tǒng)共有4個(gè)，它們是：美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)中國的北斗（BeiDuo）系統(tǒng)以及歐洲的Galileo系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)正式投入全球運(yùn)營服務(wù)的全球系統(tǒng)有GPS和GLONASS，中國的北斗系統(tǒng)業(yè)已投入?yún)^(qū)域運(yùn)營服務(wù)，Galileo則是在建設(shè)過程中。預(yù)計(jì)中國的北斗系統(tǒng)和歐洲的Galileo系統(tǒng)將在2020年投入全球運(yùn)營服務(wù)。

（3）增強(qiáng)系統(tǒng)

目前，所有建設(shè)全球系統(tǒng)的國家，都在同時(shí)建設(shè)它們的星基增強(qiáng)系統(tǒng)，其中有美國的WAAS （廣域增強(qiáng)系統(tǒng)）、俄羅斯的SDCM （差分修正監(jiān)測系統(tǒng)）、歐洲的EGNOS（歐洲伽利略導(dǎo)航重疊系統(tǒng)）、中國已經(jīng)包含在北斗區(qū)域服務(wù)系統(tǒng)內(nèi)的星基增強(qiáng)系統(tǒng)以及日本的MSAS（多功能衛(wèi)星增強(qiáng)系統(tǒng)）與印度的GAGAN （GPS加上靜地衛(wèi)星增強(qiáng)導(dǎo)航）。

（4）區(qū)域系統(tǒng)

現(xiàn)在正在建設(shè)的區(qū)域系統(tǒng)有兩個(gè)：日本的QZSS（準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)）和印度的IRNSS（印度無線電導(dǎo)航系統(tǒng)）。

表1 目前GNSS四大系統(tǒng)在軌工作的衛(wèi)星數(shù)量與型號

1.2 若干熱點(diǎn)問題與最新動向

（1）GPS和GLONASS的現(xiàn)代化進(jìn)程

這兩個(gè)首先投入完全服務(wù)的系統(tǒng)，均很早進(jìn)入其現(xiàn)代化里程。其目的是不斷提高系統(tǒng)性能，重點(diǎn)是精度、可用性、可靠性的提升，以及衛(wèi)星長壽命能力。在提高空間段性能的同時(shí)，也在逐步提高運(yùn)控段和用戶段的水平和能力。GPSIII和GLONASS－K系統(tǒng)技術(shù)是現(xiàn)階段的終極目標(biāo)。值得指出的是，4大全球系統(tǒng)在2020年前預(yù)計(jì)都將投入100多億美元的巨款，推進(jìn)和完善系統(tǒng)能力建設(shè)。

（2）兩個(gè) “出乎意料之外”

一是 “GPS應(yīng)用只受到人們想象力的限制”，其應(yīng)用之廣泛深入，令GPS系統(tǒng)的策劃設(shè)計(jì)者都感到出乎意料之外，衛(wèi)星導(dǎo)航能夠一體化提供全球全天候高精度時(shí)間和空間位置基礎(chǔ)信息，成為至今為止眾多航天技術(shù)中唯一能達(dá)到大眾化服務(wù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的高科技；二是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的脆弱性如此驚人的明顯，一個(gè)可樂罐頭大小、發(fā)射功率不足1W的GPS干擾儀，可以讓方圓10幾平方千米區(qū)域的民用接收機(jī)無法正常工作。所以，美國聯(lián)邦通信委員會不得不在2010年立法，規(guī)定凡是研發(fā)、制造、銷售、使用GPS干擾儀者，均屬于違法行為。

（3）兩次 “劫機(jī)事件”

2011年12月伊朗宣布成功劫持美國軍用無人機(jī)，2012年6月德州一所大學(xué)接受國土安全部的任務(wù)，利用價(jià)值不足1 000美元的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對于民用無人機(jī)的成功劫持，從而引起了相關(guān)部門和社會各個(gè)層面的廣泛關(guān)注。

（4）兩樁 “公案”

2011年關(guān)于光平方 （LightSquared）公司部署地面寬帶網(wǎng)絡(luò)，引發(fā)的信號干擾，與GPS業(yè)界進(jìn)行了一場曠日持久的 “官司”，開展大量的測試活動，形成了一系列報(bào)告，最終光平方公司落敗，至今注意事件似乎尚未真正的塵埃落地。2012年英國軍方提出衛(wèi)星信號多用博克碼 （MBOC）的專利，相當(dāng)于把所有民用信號使用者均被納入其收費(fèi)范圍，引起了軒然大波，至今此項(xiàng)公案還前途未卜。

（5）兩大 “行動”

美國軍方采取的兩個(gè)行動令人關(guān)注，一是有關(guān)部門進(jìn)行低價(jià)位的全源 （all source，所有信號源）接收機(jī)解決方案招標(biāo)，二是美國空軍對于Locata（地面定位系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)千平方千米大范圍測試驗(yàn)證，業(yè)已證明其有效性，并且決定將其稱為“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，作為超高精度參考系統(tǒng)，在白沙島試驗(yàn)場落戶。

（6）增強(qiáng)、后備、替代方案和室內(nèi)定位技術(shù)系統(tǒng)蓬勃興起

近些年來，對于在難以接收衛(wèi)星信號的環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)有效定位的增強(qiáng)、后備、替代方案的探討，非常廣泛，其中的重點(diǎn)是解決室內(nèi)定位技術(shù)和室內(nèi)外無縫融合定位技術(shù)，尤其是實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航與通信技術(shù)的組合融合，以及無線電定位與其它（光、聲、電、機(jī)）定位技術(shù)的組合融合，而GNSS、WiFi與MEMS組合融合被大家重點(diǎn)關(guān)注。

1.3 4大發(fā)展趨勢不可逆轉(zhuǎn)，其大眾化產(chǎn)業(yè)化特點(diǎn)日益明晰

今后的數(shù)年內(nèi)，衛(wèi)星導(dǎo)航能夠提供時(shí)間和空間位置信息的基礎(chǔ)功能將進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)光大，成為所有車輛、飛機(jī)、艦船、衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)配置，成為移動電話和便攜式設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，成為所有智能電子信息終端的標(biāo)準(zhǔn)配置，并集社交網(wǎng)絡(luò)、本地搜索、云計(jì)算和移動應(yīng)用于一體，造就無所不在的位置服務(wù)大產(chǎn)業(yè)，能夠把物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字地球和智慧城市等一系列重大題材串聯(lián)在一起，成為集大成的新一代信息技術(shù)和智能信息產(chǎn)業(yè)的核心要素與共用基礎(chǔ)，成為 “大數(shù)據(jù)、智能化、無線革命”新時(shí)代的核心要素與共用基礎(chǔ)。其應(yīng)用服務(wù)將深入國民經(jīng)濟(jì)每個(gè)領(lǐng)域，深入社會生活每個(gè)角落，深入千家萬戶和億萬人群，從而改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)、生活和生態(tài)方式，促進(jìn)信息產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的革命性轉(zhuǎn)折。

1.4 GNSS發(fā)展過程中幾個(gè)有深遠(yuǎn)影響的經(jīng)驗(yàn)啟迪

美國GPS系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展是成功的典范，經(jīng)驗(yàn)是全方位。美國GPS十多年來成功運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)至少有4個(gè)方面可資借鑒。

（1）高瞻遠(yuǎn)矚的戰(zhàn)略規(guī)劃

美國在1995年GPS投入完全運(yùn)營的翌年，就開始GPS現(xiàn)代化計(jì)劃和GPSIII計(jì)劃，這些工作將延續(xù)到2020年后。同時(shí)，在2006年開始有策劃GPS的長期演變計(jì)劃，即以2025年后的發(fā)展為目標(biāo)的 《國家PNT體系架構(gòu)研究》的20年規(guī)劃。

（2）穩(wěn)定透明的系統(tǒng)政策

美國GPS堅(jiān)持穩(wěn)定透明的軍民兩用政策，而且二十多年如一日的不斷完善改進(jìn)。其導(dǎo)航戰(zhàn)政策，將開放和保護(hù)闡述的涇渭分明，免收直接用戶費(fèi)，向全世界所有廠商開發(fā)接口控制文件（ICD）和民用信號結(jié)構(gòu)，公開發(fā)布多種標(biāo)準(zhǔn)文件，承諾GNSS的兼容互操作，鼓勵市場競爭，保護(hù)無線電導(dǎo)航頻譜，推進(jìn)全世界民用、商用、科學(xué)應(yīng)用和服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。作為GPS現(xiàn)代化的第一步，從2000年5月1日開始終止人為惡化定位精度的可用性選擇 （SA）的功能舉措，民用定位精度得到顯著提高。為了進(jìn)一步消除人們的疑慮，于2010年又公開宣布在GPSIII衛(wèi)星上取消SA功能模塊。

（3）不斷改進(jìn)的管理體制

(2)壓縮機(jī)壓縮液化過程:10 m3儲罐內(nèi)的BOG經(jīng)閥門V2、2 m3儲罐內(nèi)的氣體經(jīng)閥門V3進(jìn)入壓縮機(jī)加壓后，經(jīng)閥門V5進(jìn)入10 m3儲罐液相空間;當(dāng)2 m3儲罐壓力降低時(shí)(罐內(nèi)氣體基本被抽空時(shí))，關(guān)閉閥門V3，打開閥門V1，繼續(xù)上述壓縮液化過程。

在GPS建設(shè)和運(yùn)營過程中，系統(tǒng)的管理體制機(jī)制根據(jù)實(shí)際需要不斷地進(jìn)行改進(jìn)，是GPS一大成功經(jīng)驗(yàn)。在建設(shè)之初，為了解決軍兵種之間的系統(tǒng)主管之爭，專門成立了 “GPS計(jì)劃聯(lián)合辦公室”，確保了系統(tǒng)建設(shè)的順利進(jìn)行。在GPS投入正式運(yùn)營階段，國防部和運(yùn)輸部之間的軍民用主管之爭，鬧的不可開交，于是在1996年成立了部際協(xié)調(diào)執(zhí)行委員會，由軍民兩個(gè)部門的副部級長官當(dāng)委員會的共同主席，保證了系統(tǒng)運(yùn)營服務(wù)的正常開展。隨著GPS應(yīng)用的日益廣泛深入和國際合作的不斷擴(kuò)展，2004年專門成立國家天基PNT執(zhí)行委員會，進(jìn)一步明確了各個(gè)部門和機(jī)構(gòu)的權(quán)利與義務(wù)，并且將GPS明確為國家系統(tǒng)，該委員會直接歸白宮管理，從而進(jìn)一步理順了部門間的關(guān)系，利于協(xié)調(diào)一致的開展工作。

（4）持續(xù)推進(jìn)的技術(shù)進(jìn)步

三十多年來，GPS三大組成部分 （空間段、運(yùn)控段、用戶段）的技術(shù)進(jìn)步，均取得了令世人矚目的成績，確保系統(tǒng)能夠長期持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)營服務(wù)。以空間段為例，GPS衛(wèi)星的Block I應(yīng)該說是一組試驗(yàn)衛(wèi)星，真正投入工作的星座是由Block II構(gòu)成的，其間已經(jīng)經(jīng)歷Block IIA、IIR、IIR－M、IIF四種型號改進(jìn)，下面登場的將是GPSIIIA和GPSIIIB系列，許多功能都有重大改進(jìn)和提高，僅以衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命而言，從最早的7年，已經(jīng)提升到現(xiàn)在的15年。以運(yùn)控段而言，也在不斷的改進(jìn)，目前其軟件版本已經(jīng)是第5版，并且在推進(jìn)新一代運(yùn)營控制系統(tǒng) （OCX）?？臻g信號的用戶測距精度目前達(dá)到0.9m，遠(yuǎn)比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的6m高得多。空間段和運(yùn)控段的技術(shù)進(jìn)步主要依靠國家的力量，而用戶段的技術(shù)進(jìn)步主要依靠民間和企業(yè)的資源與力量。用戶段的技術(shù)進(jìn)步是顯而易見的，僅以導(dǎo)航接收機(jī)來講，在近十年中導(dǎo)航芯片的集成度有數(shù)量級增長，價(jià)格有兩個(gè)數(shù)量級的降低，靈敏度和用戶數(shù)量有三個(gè)數(shù)量級的增加，從而使衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用服務(wù)真正進(jìn)入國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域和尋常百姓家。

除了美國，歐洲的Galileo系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)理念是值得借鑒，因?yàn)樗麄冊谏鲜兰o(jì)90年代，差不多用了10年的時(shí)間進(jìn)行研究，工作底子非常扎實(shí)，其第一顆試驗(yàn)衛(wèi)星上天至今已經(jīng)第六個(gè)多年頭，剛剛退役。但是，Galileo系統(tǒng)在組織管理和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃上卻存在明顯的敗筆和錯誤決策，例如系統(tǒng)建設(shè)試圖通過公私合營方法開展，因飽受挫折而不得不放棄。俄羅斯GLONASS系統(tǒng)應(yīng)用嚴(yán)重不足的教訓(xùn)也發(fā)人深省，雖然采取了一系列強(qiáng)制性措施，例如進(jìn)口不具備GLONASS功能的導(dǎo)航設(shè)備，課以高額關(guān)稅，但是成效甚微。其不太成功的關(guān)鍵為兩點(diǎn)：一是系統(tǒng)本身性能和穩(wěn)定性存在不足，GLONASS從開始至今，已經(jīng)發(fā)射100余個(gè)衛(wèi)星，直到2011年底才實(shí)現(xiàn)由24個(gè)衛(wèi)星組成星座的完全運(yùn)營；二是GLONASS的開放程度嚴(yán)重不足，關(guān)于民用需要的相關(guān)文件和信息非常缺乏，因此嚴(yán)重缺乏群眾基礎(chǔ)。這兩個(gè)方面真真切切可以作為我們的前車之鑒。

2 GNSS概念在更新，面臨重大轉(zhuǎn)折，需要根本性的突破

2.1 GNSS需要有與時(shí)俱進(jìn)的革命性詮釋

衛(wèi)星導(dǎo)航從GPS進(jìn)入GNSS發(fā)展新階段，標(biāo)志著真正的衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用全球化時(shí)代的到來，具備長期、持續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)營服務(wù)能力和機(jī)制，衛(wèi)星導(dǎo)航將成為世界性的產(chǎn)業(yè)。所以可以將GNSS的最后一個(gè) “S”，從 “系統(tǒng) （System）”轉(zhuǎn)變?yōu)?“服務(wù) （Service）”，也就是整個(gè)名稱，從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿蛐l(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)，這種轉(zhuǎn)變的重大意義在于，實(shí)際上將一個(gè)技術(shù)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)，一個(gè)真正為生產(chǎn)、生活和社會生態(tài)服務(wù)的系統(tǒng)。

2.2 GNSS遭遇脆弱性的阻擊

隨著GNSS應(yīng)用與服務(wù)的廣泛深入，其優(yōu)點(diǎn)越來越明顯，其缺點(diǎn)也越來越突出，特別是它的脆弱性。目前全球系統(tǒng)覆蓋不了地球兩極高緯度地區(qū)，所以在那些區(qū)域是無法用來定位的，因此所謂的全球是打折扣的。由于衛(wèi)星導(dǎo)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(wèi)星定位必須同時(shí)收到4顆衛(wèi)星信號才能得到三維位置和時(shí)間信息，從而分布在天空中不同方位的衛(wèi)星布局及其受遮擋的情況和程度，決定了定位結(jié)果的成敗與優(yōu)劣。所以，嚴(yán)格地說現(xiàn)在的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠保障的應(yīng)用服務(wù)范圍，是在赤道、低緯、中高緯度區(qū)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(huán)境影響外，太陽和地磁等日地物理擾動環(huán)境和電波傳播的電磁環(huán)境，尤其是電磁干擾環(huán)境的影響，往往成為實(shí)現(xiàn)高精度定位和授時(shí)的重大障礙。

2.3 GNSS需要整體上的創(chuàng)新，環(huán)境段是重點(diǎn)

GNSS整體組成應(yīng)該從 “老三段”轉(zhuǎn)化為 “新四段”。GNSS是在不斷創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)功能性能的提高和升華，而其中的主線和重點(diǎn)是通過環(huán)境段，實(shí)現(xiàn)精度、可用性、可靠性的不斷改進(jìn)。多種多樣的差分技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)，天基、地基、局域增強(qiáng)系統(tǒng)，誤差改正和緩減措施與方法，極大多數(shù)是圍繞解決環(huán)境影響產(chǎn)生的效應(yīng)來加以安排部署的。事實(shí)上，在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總體的形成過程中，僅僅以空間段、運(yùn)控段和用戶段的 “老三段”表述方式，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。所以，GNSS的總體上，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，形成 “新四段”系統(tǒng)之系統(tǒng)的概念，這就是：空間星座系統(tǒng)、環(huán)境增強(qiáng)系統(tǒng)、地面運(yùn)控系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。

2.4 泛在導(dǎo)航的需求勢不可擋，急需根本性突破

為了真正實(shí)現(xiàn)無時(shí)不在、無處不在、無所不在的導(dǎo)航定位和授時(shí)，在實(shí)現(xiàn)多個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)兼容互操作的同時(shí)，還需要將多種多樣傳統(tǒng)的、新興的、創(chuàng)新的技術(shù)手段和方法，實(shí)行一體化全方位多層次多模式的集成與融合，實(shí)現(xiàn)天地一體、室內(nèi)外一體，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)生活生態(tài)環(huán)境條件下各行各業(yè)應(yīng)用與服務(wù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)、產(chǎn)品、市場、人才、產(chǎn)業(yè)、政策、標(biāo)準(zhǔn)、管理等層面的聯(lián)動，以及不同技術(shù)系統(tǒng)的協(xié)同定位與授時(shí)，構(gòu)建全源感知、普適傳輸和智能服務(wù)的全信息產(chǎn)業(yè)鏈，才能實(shí)現(xiàn)人們期盼的泛在導(dǎo)航。

3 新時(shí)空服務(wù)體系是我國導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的遠(yuǎn)大藍(lán)圖

3.1 時(shí)間和空間是人類社會發(fā)展的兩個(gè)基本參照系

空間和時(shí)間是世界上最大的兩個(gè)參量，是人類社會有史以來最大的兩個(gè)參考系統(tǒng)，一切事物和事件都離不開它們。新科學(xué)技術(shù)革命是以探索宇宙起源開始的，愛因斯坦的相對論實(shí)際上是揭示宇宙的本質(zhì)。 “宇”是空間，無邊無沿， “宙”是時(shí)間，無始無終，宇宙是物質(zhì)組成，并在永恒的運(yùn)動之中。人類文明的發(fā)展進(jìn)步過程中，人們一直在探索、研究、發(fā)現(xiàn)、利用、改進(jìn)、完善時(shí)空兩大參考系統(tǒng)，而衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)了空間時(shí)間參量的一體化提供，高精度、高效益、實(shí)時(shí)動態(tài)地提供，開創(chuàng)了時(shí)空一體化服務(wù)的新時(shí)代。

以衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為基礎(chǔ)，融合多種多樣的定位導(dǎo)航授時(shí)技術(shù)和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)任何時(shí)候、任何地方的泛在導(dǎo)航服務(wù)，是當(dāng)前和今后10年～20年間科技趕超和產(chǎn)業(yè)跨越的重大發(fā)展方向。為此，應(yīng)該著手構(gòu)建 “新時(shí)空服務(wù)體系”。要從更加高遠(yuǎn)、深遠(yuǎn)、長遠(yuǎn)的時(shí)空層次和歷史角度，做好總體戰(zhàn)略規(guī)劃和新時(shí)空服務(wù)體系框架研究，抓好政策與管理、基礎(chǔ)設(shè)施與國家平臺、應(yīng)用與服務(wù)系統(tǒng)整體解決方案，利于實(shí)施推廣應(yīng)用，利于推動現(xiàn)代服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，利于快速形成規(guī)模經(jīng)濟(jì)，服務(wù)小康社會與和諧世界的建立。

3.2 衛(wèi)星導(dǎo)航已真正成為時(shí)間空間信息全球化一體化提供的基礎(chǔ)

衛(wèi)星導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)了空間時(shí)間參量的一體化提供，和時(shí)空信息的高精度、高效率、實(shí)時(shí)動態(tài)產(chǎn)生，利用數(shù)十個(gè)衛(wèi)星就能夠開展全球化全天候服務(wù)。其本身就是一場重大的新的信息技術(shù)革命，這就是新時(shí)空技術(shù)革命。高精度的時(shí)間和空間信息是實(shí)現(xiàn)人、車、物有序流動的基礎(chǔ)，是信息智能化應(yīng)用與服務(wù)的基礎(chǔ)，是推進(jìn)戰(zhàn)略性新興智能信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。

3.3 泛在導(dǎo)航需要多系統(tǒng)集成融合

泛在導(dǎo)航體系的形成，是個(gè)大集結(jié)、大集成、大融合過程，首先是GNSS多個(gè)系統(tǒng)的兼容互操作，接著就是天基與地基的無線電系統(tǒng)的組合融合，尤其是導(dǎo)航與通信系統(tǒng)的滲透融合，然后就是自主系統(tǒng)和它助系統(tǒng)間的融合，最后就是室外與室內(nèi)技術(shù)的全方位無縫整合融合。實(shí)際上，這是個(gè)導(dǎo)航與通信、天基與地基、自主與它助、室內(nèi)與室外所以有效定位和授時(shí)技術(shù)手段高度集成融合的整體解決方案。

3.4 新時(shí)空服務(wù)體系保障泛在導(dǎo)航從現(xiàn)在走向未來

（1）新時(shí)空服務(wù)體系

新時(shí)空服務(wù)體系，簡稱 “新時(shí)空體系”。瞄準(zhǔn)10年～20年后在智能信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國家綜合實(shí)力和國際競爭力目標(biāo)需求，以 “北斗”為核的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和新時(shí)空體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為基礎(chǔ)，組合整合融合其它非GNSS的先進(jìn)有效的提供時(shí)空兩大信息參量及其復(fù)合信息的技術(shù)和系統(tǒng)，重點(diǎn)突破產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大瓶頸與壁壘，其中包括復(fù)雜電磁環(huán)境、異常日地環(huán)境、惡烈物理環(huán)境條件下室內(nèi)外、城內(nèi)外、地內(nèi)外 （包括地下、水下和高高度與深空），與所有開放和封閉空間的無縫定位導(dǎo)航授時(shí)技術(shù)，以及導(dǎo)航和通信全方位融合與時(shí)空、天地、軍民一體化應(yīng)用服務(wù)技術(shù)，指導(dǎo)現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型、中長期規(guī)劃制定部署、可持續(xù)跨越發(fā)展的技術(shù)生態(tài)鏈、產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈，及其體系框架規(guī)劃構(gòu)建，為實(shí)現(xiàn)具有泛在智能、精準(zhǔn)確保、實(shí)時(shí)動態(tài)、融合共享八大創(chuàng)新要素的新一代信息技術(shù)和現(xiàn)代信息業(yè)，為培育和打造數(shù)萬億元體量規(guī)模的新興智能信息產(chǎn)業(yè)，奠定總體和頂層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，并提供系統(tǒng)體系和應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路線圖。新時(shí)空體系，與其說是服務(wù)將來，更應(yīng)該說是指導(dǎo)現(xiàn)在的系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，服務(wù)于當(dāng)前和長遠(yuǎn)的國家戰(zhàn)略，服務(wù)于趕超世界先進(jìn)水平，促進(jìn)我國從導(dǎo)航定位授時(shí)的大國向強(qiáng)國的偉大轉(zhuǎn)變。

（2）新時(shí)空服務(wù)體系架構(gòu)

新時(shí)空服務(wù)體系架構(gòu)包括：目標(biāo)愿景、發(fā)展戰(zhàn)略，以及三大組成分體系。這三大組成分體系分別是：統(tǒng)一規(guī)劃與協(xié)調(diào)管理體系，技術(shù)創(chuàng)新與系統(tǒng)集成體系，以及應(yīng)用服務(wù)和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)體系。

1）新時(shí)空體系的整體愿景

立足趕超，目標(biāo)是達(dá)到國際領(lǐng)先水平，2015年在應(yīng)用與服務(wù)市場規(guī)模上達(dá)到最大，2020年在應(yīng)用與服務(wù)技術(shù)上進(jìn)入第一梯隊(duì)，2030年在系統(tǒng)和體系技術(shù)上名列前茅，步入前三名行列。

2）新時(shí)空體系的總體戰(zhàn)略

新時(shí)空體系的總體戰(zhàn)略是體系建設(shè)最優(yōu)化和效益最大化策略，強(qiáng)化總體規(guī)劃和頂層設(shè)計(jì)，以體系的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為核心主線，以北斗和GNSS技術(shù)為共用基礎(chǔ)，通過進(jìn)一步創(chuàng)新與集成，有效融合多系統(tǒng)和多層次的優(yōu)勢資源，形成新的國家能力、政策和基礎(chǔ)設(shè)施，尤其是形成可推廣系統(tǒng)化解決方案，促進(jìn)應(yīng)用服務(wù)泛在化、智能化與共享化，滿足日益增長的民用、軍用的現(xiàn)實(shí)與未來的需要，特別是強(qiáng)勁增長的商業(yè)需要，提高效率和效能，惠及民生。

（3）三大組成分體系

1）統(tǒng)一規(guī)劃與協(xié)調(diào)管理體系

新時(shí)空體系應(yīng)該成立管理委員會，由多個(gè)國家部門和機(jī)構(gòu)的部級領(lǐng)導(dǎo)人組成的領(lǐng)導(dǎo)小組，負(fù)責(zé)新時(shí)空體系的政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的審批發(fā)布、重大項(xiàng)目的決策部署和協(xié)調(diào)管理，管委會下設(shè)置負(fù)責(zé)日常事務(wù)的管理辦公室和從事決策咨詢與技術(shù)體系建設(shè)和運(yùn)營指導(dǎo)監(jiān)督管理的專家委員會，以及若干專門領(lǐng)域的協(xié)調(diào)組和工作組，管理辦公室正副主任由領(lǐng)導(dǎo)小組派員或者由其成員擔(dān)任。

2）技術(shù)創(chuàng)新與系統(tǒng)集成體系

在定位授時(shí)領(lǐng)域內(nèi)，技術(shù)創(chuàng)新與系統(tǒng)集成體系實(shí)現(xiàn)三個(gè)層次的融合：有源和無源系統(tǒng)、導(dǎo)航和通信系統(tǒng)的體系級融合；天基與地基、有線與無線系統(tǒng)的一體化融合，以及室內(nèi)外多種物理手段互補(bǔ)互用互換和導(dǎo)航、遙感、地理信息系統(tǒng)的集大成融合。

3）應(yīng)用服務(wù)和產(chǎn)業(yè)推進(jìn)體系

這一體系就其龐大復(fù)雜和關(guān)聯(lián)度與帶動性而言，可列為我國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之首，構(gòu)成新一代信息技術(shù)和智能信息產(chǎn)業(yè)的核心要素和共用基礎(chǔ)，只有政府部門機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位、社會各界共同努力，才能達(dá)成產(chǎn)業(yè)整體良性循環(huán)發(fā)展。體系的應(yīng)用需求，來自國防軍事、國民經(jīng)濟(jì)、商貿(mào)民生、科學(xué)研究四大領(lǐng)域，形成生命安全、行業(yè)專用、大眾消費(fèi)三大市場，支撐產(chǎn)業(yè)有高端制造業(yè)、先進(jìn)軟件業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，及其獨(dú)有的綜合數(shù)據(jù)業(yè)，用戶范圍涉及海陸空天與地下、水下和深空，形成信源提供、生產(chǎn)制造、系統(tǒng)集成、應(yīng)用服務(wù)為主要環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈，以及由技術(shù)創(chuàng)新、金融服務(wù)、產(chǎn)業(yè)推進(jìn)、條件保障四大部分組成的產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)體系。

（4）新時(shí)空服務(wù)體系的技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性分析

新時(shí)空體系技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益解析。這一體系是我國新一代信息技術(shù)和新興智能信息產(chǎn)業(yè)的核心要素和共用基礎(chǔ)，也是無時(shí)不在、無處不在的現(xiàn)代信息泛在智能服務(wù)的共性技術(shù)和共享基礎(chǔ)，是能夠?qū)⒛壳昂徒窈笙喈?dāng)長時(shí)期內(nèi)，許許多多產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)技術(shù)和亮點(diǎn)產(chǎn)業(yè)貫穿連接起來的關(guān)鍵主線和應(yīng)用服務(wù)內(nèi)容粘連起來的粘結(jié)劑，其高技術(shù)特點(diǎn)將引領(lǐng)專業(yè)、大眾、安全三大市場，拖動新興產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展，滿足國民經(jīng)濟(jì)和人民大眾現(xiàn)實(shí)和長遠(yuǎn)的需求，利民便民惠民，形成數(shù)以十億計(jì)的用戶群體和數(shù)以萬億元計(jì)的產(chǎn)值規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)，從而在一定程度上支撐產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和改變經(jīng)濟(jì)增長方式的歷史進(jìn)程，并且促進(jìn)大批的新系統(tǒng)、新應(yīng)用、新服務(wù)的孕育誕生、成長壯大。這個(gè)產(chǎn)業(yè)是以北斗系統(tǒng)為核心動力，以對地觀測和地理信息系統(tǒng)為兩翼的空間信息技術(shù)與傳感器技術(shù)網(wǎng)絡(luò)、先進(jìn)信息通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代云計(jì)算技術(shù)網(wǎng)絡(luò)為支撐的 “智能信息產(chǎn)業(yè)”。它是能夠有效提供時(shí)間空間信息的高技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)全中國、全球性、全天候的泛在服務(wù)，保障相關(guān)的人、財(cái)、物能夠?qū)崿F(xiàn)有序流動，達(dá)到各在其位，各行其職，人盡其才、物盡其用、車通其路、貨暢其流，成為智能信息產(chǎn)業(yè)的根本基礎(chǔ)，成為傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算網(wǎng)和智慧城市的發(fā)展基礎(chǔ)，和實(shí)現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與科技創(chuàng)新的依托基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

今后的五十至上百年時(shí)間內(nèi)，人們將以衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為基石，集成光學(xué)、聲學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、機(jī)械學(xué)多種多樣的物理手段，融合有線、無線、互聯(lián)、物聯(lián)、傳感、超算等一系列網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與技術(shù)，形成可互補(bǔ)、可交換、可替代、可共享的信息標(biāo)準(zhǔn)與資源，形成新時(shí)空服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)包括地下 （和水下）與深空在內(nèi)的海陸空天所有空間，和每天24小時(shí)所有時(shí)間，以及正常與異常、平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)、室內(nèi)與室外所有環(huán)境條件下的時(shí)空信息泛在智能共享服務(wù)。

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