2019年12月27日,北斗三號系統(tǒng)提供全球服務一周年發(fā)布會召開。中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其,北斗系統(tǒng)工程副總設計師、北斗三號工程衛(wèi)星總師謝軍,北斗三號工程衛(wèi)星總師林寶軍,北斗三號工程地面運控系統(tǒng)總師陳金平出席本次新聞發(fā)布會,介紹北斗三號系統(tǒng)提供全球服務一周年有關情況。北斗系統(tǒng)全球覆蓋和服務能力進一步完善,向建成世界一流衛(wèi)星導航系統(tǒng)的目標邁出堅實一步。
會上,中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室正式發(fā)布《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展報告(4.0版)》《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用服務體系 (1.0版)》等文件,這些文件的中英文版也已在北斗系統(tǒng)政府網站同步上線。
2019年年底,我國已完成24顆中圓地球軌道(MEO)北斗三號衛(wèi)星發(fā)射,標志著北斗三號系統(tǒng)核心星座部署完成,系統(tǒng)服務性能和用戶體驗全面提升,世界各地均可享受到北斗系統(tǒng)服務。
1)空間段全球組網進展順利。截至2019年12月底,我國已成功發(fā)射了28顆北斗三號衛(wèi)星:1顆地球靜止軌道(GEO)衛(wèi)星、24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道(IGSO)衛(wèi)星,構建了穩(wěn)定可靠的星間鏈路,實現(xiàn)星間星地聯(lián)合組網。
2)地面段實施了升級改造。北斗三號系統(tǒng)建立了高精度時間和空間基準,增加了星間鏈路運行管理設施,實現(xiàn)了基于星地和星間鏈路聯(lián)合觀測的衛(wèi)星軌道和鐘差測定,具備定位導航授時服務能力;同時,開展了短報文通信、國際搜救、星基增強、地基增強、精密單點定位等服務的地面設施建設。
1)健全穩(wěn)定運行責任體系。完善北斗系統(tǒng)空間段、地面段、用戶段多方聯(lián)動的常態(tài)化機制,完善衛(wèi)星自主健康管理和故障處置能力,不斷提高大型星座系統(tǒng)的運行管理保障能力,推動系統(tǒng)穩(wěn)定運行工作向智能化發(fā)展。
2)實現(xiàn)系統(tǒng)服務平穩(wěn)接續(xù)。北斗三號系統(tǒng)向前兼容北斗二號系統(tǒng),能夠向用戶提供連續(xù)、穩(wěn)定、可靠服務。
3)創(chuàng)新風險防控管理措施。采用衛(wèi)星在軌、地面?zhèn)浞莶呗?,避免和降低衛(wèi)星突發(fā)在軌故障對系統(tǒng)服務性能的影響;采用地面設施的冗余設計,著力消除薄弱環(huán)節(jié),增強系統(tǒng)可靠性。
4)保持高精度時空基準,推動與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)時間坐標框架的互操作。北斗系統(tǒng)時間基準(北斗時)溯源于協(xié)調世界時(UTC),采用國際單位制(SI)秒為基本單位連續(xù)累計,不閏秒,起始歷元為 2006年1月1日協(xié)調世界時00時00分00秒。北斗時通過中國科學院國家授時中心保持的UTC,即UTC(NTSC)與國際UTC建立聯(lián)系,與UTC的偏差保持在50ns以內(模1s),北斗時與UTC之間的跳秒信息在導航電文中發(fā)播。北斗系統(tǒng)采用北斗坐標系(BDCS),坐標系定義符合國際地球自轉服務組織(IERS)規(guī)范,采用2000中國大地坐標系(CGCS2000)的參考橢球參數,對準于最新的國際地球參考框架(ITRF),每年更新一次。
5)建設全球連續(xù)監(jiān)測評估系統(tǒng)。統(tǒng)籌國內外資源,建成監(jiān)測評估站網,以及數據中心、分析中心、監(jiān)測評估中心、產品綜合與服務中心、運行管理中心等,實時監(jiān)測評估包括北斗系統(tǒng)在內的各大衛(wèi)星導航系統(tǒng)星座狀態(tài)、信號精度、信號質量和系統(tǒng)服務性能等,提供監(jiān)測評估原始數據、基礎產品和信息服務,為用戶應用提供參考。
通過提升系統(tǒng)智能運維能力,確保北斗三號系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行。同時,服務精度、可用性、連續(xù)性等各項性能指標均達到預期要求。
北斗系統(tǒng)定位導航授時服務性能指標如下:
服務區(qū)域:全球;
定位精度:水平10m、高程10m(95%);
測速精度:0.2m/s(95%);
授時精度:20ns(95%);
服務可用性:優(yōu)于95%。
其中,在亞太地區(qū),定位精度水平5m、高程5m(95%)。實測結果表明,北斗系統(tǒng)服務能力全面達到并優(yōu)于上述指標。
北斗特色服務能力逐步形成,初步形成星基增強、精密定位、短報文通信、國際搜救服務能力,已提供地基增強完全服務能力,構成了集多種服務能力于一體的北斗特色應用服務體系,2020年將為用戶提供精度更高、性能更優(yōu)、功能更強的多元化服務。
2020年6月底前,我國還將發(fā)射2顆地球靜止軌道衛(wèi)星。未來,北斗系統(tǒng)將持續(xù)提升服務性能,擴展服務功能,保障連續(xù)穩(wěn)定運行,進一步提升全球定位導航授時和區(qū)域短報文通信服務能力,并提供全球短報文通信、星基增強、國際搜救、精密單點定位等服務。2020年,北斗系統(tǒng)計劃提供如下服務。
1)定位導航授時服務。為全球用戶提供服務,空間信號精度優(yōu)于0.5m;全球定位精度優(yōu)于10m,測速精度優(yōu)于0.2m/s,授時精度優(yōu)于20ns;亞太地區(qū)定位精度優(yōu)于5m,測速精度優(yōu)于0.1m/s,授時精度優(yōu)于10ns,整體性能大幅提升。
2)短報文通信服務。區(qū)域短報文通信服務,服務容量提高到每小時1000萬次,接收機發(fā)射功率降低到1~3W,單次通信能力1000漢字(14000bit);全球短報文通信服務,單次通信能力40漢字(560bit)。
2020年北斗系統(tǒng)計劃提供的服務類型
北斗應用效果圖
3)星基增強服務。按照國際民航組織標準,服務中國及周邊地區(qū)用戶,支持單頻及雙頻多星座兩種增強服務模式,滿足國際民航組織相關性能要求。
4)地基增強服務。利用移動通信網絡或互聯(lián)網絡,向北斗基準站網覆蓋區(qū)內的用戶提供米級、分米級、厘米級、毫米級高精度定位服務。
5)精密單點定位服務。服務中國及周邊地區(qū)用戶,提供動態(tài)分米級、靜態(tài)厘米級的精密定位服務。
6)國際搜救服務。按照國際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)組織相關標準,與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)共同組成全球中軌搜救系統(tǒng),服務全球用戶。同時提供返向鏈路,極大提升搜救效率和服務能力。
2020年6月前,北斗三號系統(tǒng)將全面建成。2035年,我國將建成以北斗系統(tǒng)為核心,更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系,進一步提升時空信息服務能力,實現(xiàn)北斗高質量建設發(fā)展。北斗系統(tǒng)作為我國面向全球提供公共服務的重大空間基礎設施,將始終秉承“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的發(fā)展理念,服務全球,造福人類。