文 | 許冬彥 中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所

一、引言

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為我國重要空間信息基礎(chǔ)設(shè)施，是國家信息化建設(shè)重要支撐和綜合國力的體現(xiàn)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一項復(fù)雜而又龐大的系統(tǒng)工程，不同于一般的航天工程，其中很多的新系統(tǒng)、新技術(shù)、新應(yīng)用都是我國航天工業(yè)的首次嘗試。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)遵循工程建設(shè)“三步走”穩(wěn)步推進，2012年北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務(wù)，北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已于2018年完成基本系統(tǒng)，為“一帶一路”國家提供服務(wù)，2020年6月完成全球衛(wèi)星星座組網(wǎng)建設(shè)，具備向全球提供服務(wù)的能力，并計劃將來以北斗系統(tǒng)為核心，構(gòu)建更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時體系。標(biāo)準(zhǔn)化工作作為一項重要的基礎(chǔ)性工作，對保證北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程建設(shè)，促進北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展和國際合作起到重要支撐作用。

二、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化工作現(xiàn)狀

截至2019年年底，完成24顆中圓地球軌道北斗三號衛(wèi)星發(fā)射，標(biāo)志著北斗三號系統(tǒng)全球服務(wù)核心星座部署完成，系統(tǒng)服務(wù)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(wù)。僅2019年一年內(nèi)共完成7箭10星發(fā)射，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航全球服務(wù)定位精度10m，測速精度0.2m/s，授時精度20ns。2020年6月，發(fā)射了最后一顆地球靜止軌道北斗衛(wèi)星。面對北斗衛(wèi)星高密度發(fā)射，支撐和引領(lǐng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的能力和水平，緊密圍繞北斗衛(wèi)星導(dǎo)航工程建設(shè)和應(yīng)用推廣的迫切需求，標(biāo)準(zhǔn)化工作進行了系統(tǒng)謀劃，深化研究，在標(biāo)準(zhǔn)體系研究、各級標(biāo)準(zhǔn)制定和國際標(biāo)準(zhǔn)化工作等方面開展了大量卓有成效的工作。

1．新版國家衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系即將完成

2015年，由中國衛(wèi)星導(dǎo)航管理辦公室組織國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)骨干單位，完成并發(fā)布《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系表》（1.0版）。標(biāo)準(zhǔn)體系表覆蓋衛(wèi)星導(dǎo)航基礎(chǔ)、工程、應(yīng)用三個層面，涵蓋北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的方案論證、工程建設(shè)、使用維護以及應(yīng)用推廣與產(chǎn)業(yè)化全壽命周期所需要的標(biāo)準(zhǔn)。同時也涵蓋系統(tǒng)工程建設(shè)和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化中的系統(tǒng)及分系統(tǒng)、單機和關(guān)鍵件等全部產(chǎn)品所需要的所有標(biāo)準(zhǔn)項目。標(biāo)準(zhǔn)的級別包括國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及北斗專項標(biāo)準(zhǔn)等。體系表已成為我國衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域各層級標(biāo)準(zhǔn)制（修）定計劃和規(guī)劃編制的頂層指導(dǎo)依據(jù)，有力支撐了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，顯著提升了衛(wèi)星導(dǎo)航在交通、航空、海事、通信、測繪、搜救等多個行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用效能。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展需求和技術(shù)進步，2019年，啟動國家衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系修訂工作，目前《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系表》（2.0版）完成征求意見，預(yù)計2020年完成《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系表》（2.0版）。

2．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航各級標(biāo)準(zhǔn)化文件發(fā)布

以國家衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)體系為指導(dǎo)，自2011年起，根據(jù)北斗系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用進展，我國有計劃、分步驟地擬制并公開發(fā)布了北斗系統(tǒng)空間信號B1I、B1C、B2a和B3I接口控制文件（ICD）、性能規(guī)范文件（PS）、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)體系以及北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展報告等一系列文件，為全球范圍推廣北斗應(yīng)用、產(chǎn)品開發(fā)應(yīng)用提供了依據(jù)，也是對國際社會的公開承諾。除此之外，在國家標(biāo)準(zhǔn)方面：《衛(wèi)星導(dǎo)航增強系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心數(shù)據(jù)接口規(guī)范》等4項標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，《北斗精密服務(wù)產(chǎn)品規(guī)范》等21項標(biāo)準(zhǔn)完成報批工作，《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時間》等8項標(biāo)準(zhǔn)在研。北斗專項標(biāo)準(zhǔn)方面：中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室先后批準(zhǔn)發(fā)布了《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航術(shù)語》等42項北斗專項標(biāo)準(zhǔn)，58項在研。

3．北斗國際標(biāo)準(zhǔn)化工作取得突破

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)覆蓋全球，為全球提供服務(wù)的導(dǎo)航系統(tǒng)，自身就有國際標(biāo)準(zhǔn)化工作推進的需求，我國持續(xù)開展了北斗加入國際民航、海事移動通信及接收機通用數(shù)據(jù)格式等國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，成績顯著。

國際民航方面，推動北斗B1I信號和B1C、B2a信號加入國際民航標(biāo)準(zhǔn)和建議措施（SARPs）工作：北斗SARPs A部分總計64項驗證指標(biāo)已成功關(guān)閉61項，剩余3項未關(guān)閉的指標(biāo)為定位精度、服務(wù)可用性和單星/星座完好性；SARPs B部分總計111項驗證指標(biāo)已成功關(guān)閉97項，剩余14項未關(guān)閉的指標(biāo)為SISA及計算方法相關(guān)的2項指標(biāo)和抗干擾相關(guān)的12項指標(biāo)；北斗SARPs C部分仍有9項指標(biāo)待驗證。推動北斗星際增強系統(tǒng)（BDSBAS）加入國際民航標(biāo)準(zhǔn)SARPs工作：完成了BDSBAS在國際民航標(biāo)準(zhǔn)中星基增強服務(wù)供應(yīng)商標(biāo)識和UTC參考基準(zhǔn)標(biāo)識號的增補；完成了BDS雙頻測距信號推薦、BDS雙頻測距模式推薦、BDS被增強修正電文指定和BDS電文更新時刻過渡保護時間的確認(rèn)；正在修訂BDS接收機約束條件推薦、航空電磁環(huán)境下雙頻無電離層延遲測距性能等技術(shù)信息。

國際海事方面，完成了國際海事組織對北斗系統(tǒng)作為世界無線電導(dǎo)航系統(tǒng)（WWRNS）的最終認(rèn)可，北斗系統(tǒng)成為第三個被國際海事組織認(rèn)可的世界無線電導(dǎo)航系統(tǒng)；完成了船載北斗接收機設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號MSC.379（93）；通過了支持北斗的多系統(tǒng)船載導(dǎo)航接收機性能標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號MSC.401（95）；完成在國際航標(biāo)協(xié)會（IALA）的程序?qū)t，《IALA NAVGUIDE 2018》的寫入，成為系統(tǒng)層面IALA推薦使用的導(dǎo)航方式；通過了中國提交的有關(guān)船載多無線電導(dǎo)航系統(tǒng)性能標(biāo)準(zhǔn)的建議，并將北斗寫入海事應(yīng)用的PNT導(dǎo)則，北斗獲得芯片、板卡、終端各層面的國際海事應(yīng)用依據(jù)；完成了在國際搜救衛(wèi)星組織框架內(nèi)北斗中軌搜救載荷與“伽俐略”系統(tǒng)的頻率協(xié)調(diào)工作；與歐盟各國合作完成了支持北斗星基增強系統(tǒng)的《星基增強系統(tǒng)海事應(yīng)用導(dǎo)則》，預(yù)計于2020年發(fā)布。

移動通信方面，完成了26項北斗二號信號在3GPP的標(biāo)準(zhǔn)制定工作，主要涉及第二、三、四代移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)輔助北斗定位功能等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、性能標(biāo)準(zhǔn)、測試標(biāo)準(zhǔn)。2019年8月，首個支持北斗三號B1C信號的應(yīng)用終端數(shù)據(jù)接口格式國際標(biāo)準(zhǔn)提案獲得通過。目前正在積極推動北斗高精度以及北斗三號B2a新信號、北斗與移動通信網(wǎng)融合定位標(biāo)準(zhǔn)制定。

接收機通用數(shù)據(jù)格式方面，全面啟動了推動北斗進入國際海事無線電技術(shù)委員會（RTCM）、美國國家海洋電子協(xié)會（NMEA）、國際GNSS服務(wù)組織（IGS）等相關(guān)國際組織關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航接收機國際通用數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的工作，推動RTCM第104專業(yè)委員會成立北斗工作組，已提交的4項RTCM北斗標(biāo)準(zhǔn)（草案）提案、1項NMEA標(biāo)準(zhǔn)（草案）提案獲得委員會接受，并進入標(biāo)準(zhǔn)討論階段。

在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEC方面，2020年2月，首個北斗船載接收設(shè)備檢測國際標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)號為：IEC 61108-5）獲國際電工委員會（IEC）最終批準(zhǔn)階段全票通過，2020年3月向全球正式發(fā)布。

4．北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化組織運行良好

標(biāo)準(zhǔn)化工作是我國衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，也是北斗專項的重要內(nèi)容。2011年，在前期工作基礎(chǔ)上，由總裝備部批準(zhǔn)成立了中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)重大專項標(biāo)準(zhǔn)化專家組，組織開展北斗標(biāo)準(zhǔn)化工作。專家組組長單位由中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所承擔(dān)，專家組成員來自衛(wèi)星系統(tǒng)、航空、航海、交通、通信、電力、測繪等管理和應(yīng)用單位。

為更好實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)工作歸口管理，促進我國衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化工作科學(xué)發(fā)展、系統(tǒng)發(fā)展，2013年底，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會和總裝備部聯(lián)合批復(fù)成立全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會。第一屆全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會由48 名委員及10 名觀察員和聯(lián)絡(luò)員組成，孫家棟任主任委員。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的成立，確立了專項引導(dǎo)、市場驅(qū)動、社會參與、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)化工作模式，為北斗標(biāo)準(zhǔn)化工作科學(xué)有效開展提供了組織保障。

按照國家有關(guān)規(guī)定，2019年，全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會啟動換屆工作，第二屆全國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員秘書處擬仍由中國衛(wèi)星導(dǎo)航工程中心和中國航天標(biāo)準(zhǔn)化研究所聯(lián)合承擔(dān)，業(yè)務(wù)范圍包括與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有關(guān)的基礎(chǔ)（技術(shù)體制、術(shù)語、時空基準(zhǔn)、技術(shù)管理等）、系統(tǒng)建設(shè)（工程總體、衛(wèi)星系統(tǒng)、地面運控系統(tǒng)、運載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)等，不包括宇航通用技術(shù)）、運行維護（運行管理、評估、維修、退役等）、應(yīng)用（產(chǎn)品、服務(wù)、應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施、信息交換、質(zhì)量與測試檢驗等）領(lǐng)域的國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作。目前已完成征集委員，形成組建方案上報國家主管部門批準(zhǔn)。

三、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航標(biāo)準(zhǔn)化工作展望

未來，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將持續(xù)提升服務(wù)性能，擴展服務(wù)功能，保障連續(xù)穩(wěn)定運行，進一步提升全球定位導(dǎo)航授時和區(qū)域短報文通信服務(wù)能力。北斗系統(tǒng)必將融入更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時體系，標(biāo)準(zhǔn)在其中的價值和作用不言而喻。同時，我們也需要思考如何更充分利用北斗標(biāo)準(zhǔn)化已有工作成果和經(jīng)驗，在綜合體系建設(shè)和應(yīng)用中發(fā)揮規(guī)范引領(lǐng)作用。對于北斗標(biāo)準(zhǔn)化總體工作，需要關(guān)注：

第一，關(guān)注北斗應(yīng)用基礎(chǔ)共性標(biāo)準(zhǔn)化。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，將在國家安全、國民經(jīng)濟、百姓生活等方方面面提供重要時空基準(zhǔn)支撐，極大推動北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。伴隨著地基增強系統(tǒng)、星基增強系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)建設(shè)的逐步推進，北斗系統(tǒng)將為我們提供天地一體化的服務(wù)體系與高精度服務(wù)，產(chǎn)品形態(tài)和性能功能要求將呈現(xiàn)多樣性，標(biāo)準(zhǔn)化不宜規(guī)范各種產(chǎn)品形態(tài)和個性化要求，而應(yīng)更關(guān)注北斗應(yīng)用基礎(chǔ)共性問題，建立應(yīng)用性能指標(biāo)體系，建立性能標(biāo)準(zhǔn)最小集，建立以標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的檢測認(rèn)證體系，促進北斗應(yīng)用產(chǎn)品創(chuàng)新性發(fā)展的同時保證質(zhì)量底線。

第二，關(guān)注以北斗為核心的國家綜合定位導(dǎo)航授時體系標(biāo)準(zhǔn)化。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人類活動范圍拓展，不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)C合定位導(dǎo)航授時服務(wù)性能的需求差異巨大，單一系統(tǒng)很難同時滿足其需求。國家定位導(dǎo)航授時體系同時包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和多個協(xié)同工作的定位導(dǎo)航授時系統(tǒng)，服務(wù)區(qū)域覆蓋海陸空天，應(yīng)用多系統(tǒng)多功能融合，承擔(dān)國家時空基準(zhǔn)建立與維護，時空信息播發(fā)與獲取，定位導(dǎo)航授時服務(wù)與應(yīng)用等任務(wù)。著眼時空基準(zhǔn)精確統(tǒng)一、全面覆蓋、安全可信的應(yīng)用需求，標(biāo)準(zhǔn)化要從關(guān)注北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，擴展到構(gòu)建融合現(xiàn)有定位、導(dǎo)航和授時技術(shù)成果與前瞻綜合設(shè)計的國家定位導(dǎo)航授時體系，覆蓋定位導(dǎo)航授時信息從采集端到應(yīng)用端的所有活動過程的標(biāo)準(zhǔn)化。

第三，關(guān)注北斗衛(wèi)星導(dǎo)航國際標(biāo)準(zhǔn)化。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個全球性衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為全球提供服務(wù)。北斗國際標(biāo)準(zhǔn)化工作，是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)用的重要內(nèi)容和基礎(chǔ)支撐。推動北斗進入以國際民航、國際海事、國際移動通信等為代表的國際標(biāo)準(zhǔn)框架，對于獲得北斗在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用的通行證，加快北斗產(chǎn)業(yè)化、國際化具有重要意義，也充分體現(xiàn)了北斗作為世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)核心供應(yīng)商的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。國際標(biāo)準(zhǔn)制定的基礎(chǔ)以自主可控基礎(chǔ)設(shè)備和技術(shù)作為支撐，在開展北斗國際標(biāo)準(zhǔn)化工作時，應(yīng)關(guān)注國際標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)先研究工作，以更好地推進相關(guān)工作。

四、結(jié)束語

標(biāo)準(zhǔn)是北斗工程建設(shè)和產(chǎn)業(yè)化的重要保障措施，北斗標(biāo)準(zhǔn)化工作不僅要關(guān)注過去和現(xiàn)在，也要關(guān)注未來發(fā)展。不僅要關(guān)注北斗自身，也要關(guān)注與其他系統(tǒng)和技術(shù)融合。只有很好地總結(jié)北斗標(biāo)準(zhǔn)化已有工作成果和經(jīng)驗，才能更好地促進將來的北斗標(biāo)準(zhǔn)化工作，也必將在未來綜合體系建設(shè)和應(yīng)用中發(fā)揮更大的規(guī)范引領(lǐng)作用。