用上“中国芯”的北斗,和GPS相比谁更胜一筹?
来源: 科技日报、新华社、人民日报海外版、经济日报、光明日报、黑龙江日报
编辑: 李俊霞
2020-10-16 09:45:20
北斗是最强大的全球卫星导航系统。它独创了三种轨道混合星座,增加了精密单点定位、星基增强、区域短报文通信、国际搜救、全球短报文通信等新功能,可以播发更优的导航信号,全球范围定位精度与GPS相当,局部区域优于GPS。比如在北美、非洲、欧洲等地,北斗的定位精度在5米左右,在亚太地区可以精确到2.5到3米。

车辆使用北斗系统,能不能实现一两米精度、秒级误差的导航?

“单靠北斗系统的定位精度和可靠性还有差距。”全国政协委员、北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风坦言,但配合更强大的地基增强系统、车辆间的协同能力、车道辅助设施建设等,车道级识别完全可以实现,甚至可以实现无人驾驶。

稍稍几句对谈,“高冷”的北斗系统就和日常生活无缝对接。

和GPS系统比,北斗表现如何?

“北斗是最强大的全球卫星导航系统。”杨长风说,北斗系统独创了三种轨道混合星座,增加了精密单点定位、星基增强、区域短报文通信、国际搜救、全球短报文通信等新功能,可以播发更优的导航信号,“全球范围定位精度与GPS相当,局部区域优于GPS”。比如在北美、非洲、欧洲等地,北斗的定位精度在5米左右,在亚太地区可以精确到2.5到3米。

图片来源:视觉中国

除了实时导航和快速定位之外,北斗系统还有位置报告和短报文通信等特色功能。如杨长风所言,北斗服务就在你我身边,“作为全球最先进的导航系统,它的应用‘只受人类想象力的限制’。”

特别是用北斗系统可以“发短信”的短报文服务,是国外其他任何一个全球卫星导航系统都不具备的。杨长风透露,年底预计有增加短报文功能的华为手机发布,车道级别导航也可能搭载其中。

两大功能 七类服务 定位精度更高

据中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其介绍,北斗三号具备导航定位和通信数传两大功能,可提供定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强、地基增强、精密单点定位共7类服务,是功能强大的全球卫星导航系统。

北斗性能指标先进。全球范围定位精度优于10米、测速精度优于0.2米/秒、授时精度优于20纳秒、服务可用性优于99%,亚太地区性能更优。“实测的导航定位精度都在2米至3米,比我们公布的指标精度更高,北斗是特别好用的系统。”冉承其说。>>详情

有啥“独门绝技”?

杨长风表示,北斗系统具备星间链路,实现卫星之间、星地之间互通互联。

他进一步解释,北斗三号系统采用Ka频段相控阵链路,将30颗卫星和国内几十个地面站有机联系起来,极大提升了运营能力、安全性和定位精度,直接为航天器提供测控输数传服务,“没有地面支持的情况下,卫星可以实现60天自主运行,上下链路不受大气电离层的干扰,定位精度显著提升。”这是它的“独门绝技”。

图片来源:中国航天科技集团五院

抗战胜利七十周年大阅兵中,地面方队时间误差仅仅在0.3秒之内,距离误差在正负10厘米之内,空中梯队米秒不差,都是北斗的功劳。

下一代北斗有“绝活” 全球厘米级定位不是梦

对于下一代北斗建设发展的话题,冉承其表示,要在2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑,持续推进系统升级换代,融合新一代通信、低轨增强等新兴技术,大力发展量子导航、全源导航、微PNT等新质能力,构建覆盖天空地海、基准统一、高精度、高智能、高安全、高效益的时空信息服务基础设施。简单来讲,就是从室内到室外、深海到深空的立体服务覆盖的更强、更安全、更可靠的系统。

冉承其介绍,我国即将建设一个天基低轨星座系统,有望在2025年前建成,届时全世界都会享受到北斗厘米级定位服务。>>详情


已应用于高铁轨道精测

近日,在京沈高铁朝阳枢纽至顺义段施工现场,来自中铁第五勘察设计院集团有限公司(简称铁五院)和武汉大学的工程技术人员用一台北斗惯性组合导航铁路轨道几何状态测量仪(俗称北斗惯导小车),对上述路段双线合计49.6公里的有砟轨道进行了多回合精测任务。这是7月31日北斗三号全球卫星导航系统正式开通后,首次工程化应用于高铁建设领域。>>详情

“北斗”赋能农机精准作业


图为无人驾驶拖拉机演示耙地作业。

近日,“基于北斗的智能农机作业演示活动”在北大荒农垦集团建三江管理局七星农场举办。演示活动以“北斗导航+智能农机应用”为主题,集中展示北斗卫星导航技术与农机智能装备在农业生产上融合发展的新进展、新成果,推动农机化转型升级和精准农业技术加快发展。>>详情

“北斗芯”都是“中国芯”

经过多年发展,北斗已形成完整产业链,基础产品实现自主可控,国产北斗芯片、模块等关键技术全面突破,性能指标与国际同类产品相当。多款北斗芯片实现规模化应用,工艺水平达到22纳米。

谈到最受关注的“北斗芯”,杨长风直言,“称得上都是中国芯”,“北斗芯片跟国外基本水平是同一量级”。“都是自己干出来的。”他说,地面也完全是中国芯,今后功耗会更低,精度会更高。



北斗三号核心器部件全部国产

冉承其介绍,现在北斗产业链所有环节全部打通,芯片、板卡、天线等已实现量产。北斗芯片规模已经过亿,28纳米工艺芯片已经量产,22纳米芯片也即将大批量量产。大部分智能手机均支持北斗功能,支持北斗地基增强高精度应用的手机已经上市。“10年来,我国卫星导航与位置服务产业总体产值年均增长20%以上,2019年达到3450亿元,2020年有望超过4000亿元。”>>详情