科技日報記者 付毅飛
  “今年在我的家鄉湖南石門縣,北斗監控系統提前預警,保障了人民群眾生命財產安全。”中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其,在國務院新聞辦8月3日舉..." />
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北斗和5G,天生一對兒!
2020-08-10 21:08
來源:科技日報
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  科技日報記者 付毅飛

  “今年在我的家鄉湖南石門縣,北斗監控系統提前預警,保障了人民群眾生命財產安全。”中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其,在國務院新聞辦8月3日舉辦的新聞發布會上“現身說法”。

  據了解,湖南省常德市石門縣南北鎮雷家山于7月6日發生大型山體滑坡,滑動面總長度約600米,滑坡土方約3000萬立方米,是該縣近70年來規模最大的一次山體滑坡。得益于“北斗衛星高精度地災監測預警系統”,山體滑坡發生前所有危險區居民被轉移安置,沒有人員傷亡。

  冉承其介紹,依靠北斗衛星系統,地面建設了一張高精度增強網,國內有近3000個地面站,最高精度能夠達到實時處理厘米級、事后處理毫米級。這套系統加上相應的輔助設備,就可以實現實時形變監測,例如對有泥石流的地方,可以提前預警、轉移人員,為搶救贏得時間。

  “高精度將是北斗今后無往而不勝的一張牌。”冉承其說,“高精度應用進入手機未來可期,屆時開車可以實現車道級導航。如果叫出租車,可以讓出租車閉著眼睛開到你身邊。”

  發布會上,冉承其以及來自北斗系統的專家就大家感興趣的問題做了解答,一起來看看。

  Q:中國北斗會跟其他導航系統兼容嗎?

  A:合作進展良好

  北斗系統從建設之初,一直把向全球提供更好服務作為追求目標。冉承其表示,兼容互操作是衛星導航系統之間非常重要的合作內容,簡單講就是要解決北斗和其他衛星導航系統之間在信號層面互不干擾,并且要實現“1+1>2”的應用效益。

  “我們很高興地看到,北斗跟其他衛星導航系統的合作取得了良好的進展,無論和GPS、格洛納斯、伽利略,都有雙方兼容互操作政府間協議或合作備忘錄的簽署。”冉承其說,雖然這僅僅是合作第一階段,后續要進一步推動在應用、技術、后續發展等方面合作,但中國有信心,也有實力和愿望,繼續推動和其他系統的合作。

  Q:在軌運行的北斗衛星技術會落伍嗎?

  A:可在線升級

  北斗衛星的壽命約為10年至12年,加上重大技術攻關通常需要十年時間,等衛星進入壽命末期,所用技術已經是20年前的了,會落伍嗎?

  “這是個難題,在工程初期困擾了我們很長時間。”北斗三號工程衛星系統總師林寶軍說。

  林寶軍介紹,通常設計一個系統,都是按照短板理論來做,簡單說就是一個木桶到底能盛多少水由短板決定,那么這個系統只要滿足當時的需求和指標就行了,不用過多考慮余量。但這對于長壽命、高可靠的衛星來講并不很合適。“我們的做法是,不拘泥于當下能夠實現的指標,而是通過系統的持續創新把長板和短板結合,持續改進硬件系統的先進性,通過在軌賦能來解決衛星發射上天后產品性能的持續改善。”他說。

  據介紹,北斗工程設計之初,科研人員打破以往新技術不超過30%的慣例,在配置上盡量進行前瞻性規劃,采用了一系列創新技術,新技術甚至超過70%。

  例如,為解決地面覆蓋問題,科研人員提出了“相控陣”星間鏈路方案,這是國際上從來沒有過的技術,其成為北斗很重要的創新。“通過這項技術,把整個北斗星座連成很大的網,國內測控站可以實現對全部衛星的測控,實現了一星通、星星通。” 林寶軍說。

  同時他表示,衛星發射上天以后硬件沒有辦法更改了,但通過在軌賦能技術,可以解決后續升級問題。“就好像手機可以通過軟件升級來更新系統,我們也可以下載新的APP,增加新的能力。” 林寶軍說,這在衛星上叫做“軟件重構和在軌賦能”,發射上天的北斗衛星有了這種能力,就可以完成性能、能力的持續改進。

  Q:北斗芯片是短板嗎?

  A:水平國際一流

  芯片是北斗系統最核心的地方。北斗發展這么快,“中國芯”能跟上嗎?

  冉承其介紹,現在北斗產業鏈所有環節全部打通,芯片、板卡、天線等已實現量產。 “北斗芯片規模已經過億,22納米的芯片也即將大批量量產,在國際上衛星導航芯片最高的工藝也就是這個水平。所以我們現在水平應該是國際一流。”他說。

  據介紹,隨著中國企業的參與,導航芯片產品的價格大大降低。冉承其說,現在最便宜的芯片價格約為6元,而且含稅;10年前衛星導航高精度板卡價格最貴時達到十幾萬元,如今中國企業生產的北斗高精度板卡,在國內售價不到3000元,企業還有足夠的利潤。

  “我們特別有信心把芯片做到又好又便宜。”冉承其表示。

  Q:北斗會與5G“牽手”嗎?

  A:天生一對兒

  新基建最近成為熱詞,5G和衛星互聯網都屬于這個范疇。那么,5G和北斗有沒有相結合的地方?

  冉承其表示,隨著5G的到來,對時間和位置會提出更高要求。在可以認知的未來,只有衛星導航系統能夠提供更高精度的位置和時間信息。所以,5G和北斗衛星導航系統具有天然融合性。

  “我們特別希望北斗和5G、人工智能、新興技術等融合,這一定會催生出新興產業、行業,帶來新的經濟增長點。”冉承其說,5G到來以后,可以在無人駕駛、自動駕駛、無人機等方面產生革命性變化。中國企業正在致力于把北斗高精度應用和5G融合,在自動駕駛、互聯網汽車方面開展創新應用。無人化、智能化必將是“北斗+5G”帶來的新變化。

  Q:北斗的未來什么樣?

  A:將服務拓展到深海、深空

  對于北斗系統未來的發展,冉承其表示,北斗永遠在路上,建設在路上、應用在路上。“北斗三號建成以后,我們已經著手下一代北斗建設發展。”

  例如前文所述高精度應用,目前僅是中國地區能享受到。如何能將高精度服務向全世界分享?冉承其說,我國即將建設一個天基低軌星座系統,有望于2025年前,把高精度這張網要搬到天上去,讓全世界都能享受到北斗的厘米級定位服務。

  另外,衛星導航有天然的脆弱性,信號弱、容易被干擾。例如進入室內會有一定影響,水下導航會碰到很多困難,還有未來面向遙遠深空的導航,這都是后續要解決的問題。

  冉承其說,我國計劃在2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時(PNT)體系,以衛星導航作為核心和基礎,實現從室內到室外、深海到深空的立體服務覆蓋。

  “我國將融合新一代通信、低軌增強等新興技術,大力發展量子導航、全源導航、微PNT等新質能力,構建覆蓋天空地海、基準統一、高精度、高智能、高安全、高效益的時空信息服務基礎設施。”他說。

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