北斗全球组网要过四道关 全球布网有难度

本报特约记者张亦驰本报记者刘扬

中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其3日向媒体透露，目前中国正全面推进北斗卫星全球系统建设的技术攻关，明年将发射多颗试验卫星，对一些技术进行必要的在轨验证。明年年底之后，我国将推动全球系统的组网建设。未来的北斗系统性能将在现有基础上提高1到2倍。针对北斗系统的全球组网计划，一名中国专家4日向《环球时报》记者表示，目前北斗的区域组网只要14颗卫星，而全球组网需要35颗星，完成组网还需要过四道关。

“三步走”的最后一步

作为中国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，北斗卫星导航系统按照“三步走”的战略发展。第一步从2000年到2003年，中国建成由3颗卫星组成的北斗卫星导航试验系统，成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步，建设北斗卫星导航系统，于2012年前形成中国及周边地区的覆盖能力。第三步，于2020年左右，北斗卫星导航系统将形成全球覆盖能力。目前，北斗系统已经完成第二步，开始向第三个目标迈进。

今年第五届中国卫星导航学术年会期间，北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其曾透露，中国将于2015年前发射新一代北斗导航卫星，开展新技术和新体制试验验证，适时加入卫星网络，以加快推进北斗系统全球组网建设。冉承其说，围绕建设世界一流全球卫星导航系统的目标，北斗系统开展关键技术攻关，在设计具有自主知识产权的导航信号体制、研发高性能星载原子钟等方面取得新的进展，北斗卫星导航系统覆盖全球的“第三步”建设全面启动。

一名不愿透露姓名的中国航天专家4日向《环球时报》记者介绍，目前北斗的区域组网只要14颗卫星就可以了，而全球组网需要35颗星，其中5颗是地球静止轨道卫星，30颗是中地球轨道和倾斜地球同步轨道卫星。3种轨道并存可以进一步提高卫星覆盖面，35颗卫星组成的星座可提升定位精度，而5颗处于地球静止轨道的卫星未来不仅可以导航、定位、授时，还能发送短报文。

全球布网难在哪？

这名专家认为，建设北斗全球系统主要需要突破四大方面的问题。首先，要进一步提升星载原子钟的授时精度，这是导航定位卫星最核心的器件，决定着卫星的定位精度。他表示，美国的原子钟现在是300万年误差一秒，在这方面中国还有不小的差距，想要构建全球定位系统还需加速提升这方面的能力。提高原子钟的精度不仅可以提高定位精度，还能应用在电力、银行、通讯等国民经济重要领域，所以有人说“20世纪是原子核的时代，21世纪是原子钟的时代”，在信息时代，80%的信息都和导航定位有关，而定位能力的高下又和原子钟精度直接挂钩。

第二要继续提升导航卫星的使用寿命，目前“东方红3号”卫星的设计寿命是8年，如果能延长到10年甚至15年，就不用总是发射补网卫星，经济效益也将大大提高。

第三要不断强化一箭多星的发射技术，这样既比较经济，还能提高布网效率。

第四，要将北斗打造成国际化的定位系统，就要求具有很强的兼容性，比如可在同一终端上接收北斗、GPS和“格洛纳斯”的信号。这样既能提高定位精度、还增加了备份，不过这种模式对于技术兼容性提出了很高要求，这其中必然会涉及大量国际合作的问题。目前，中国与泰国、俄罗斯进行了不同程度的合作，未来要建全球系统，还将涉及在更多地区建地面站等问题。

这名专家强调，导航技术作为信息时代最关键的三大技术之一，和国家安全息息相关，而且还将带来巨大的经济效益。美国GPS系统的总投入大约是300亿美元，但粗略估算，每年和它相关的效益达600亿美元。有多名中国工程院院士称，北斗的建设、使用成本都比GPS便宜，到2020年或达4000亿元产值。

中国与欧盟争“全球第三”

正是因为看到导航系统的巨大潜力。近些年，很多国家都在研制发展本国的卫星导航系统。其中主要包括六大系统，印度、日本是在建区域系统。印度10月刚刚成功发射第三颗导航卫星，日本也在发展本国的天顶卫星导航系统。到目前为止，正在或者已经完成全球组网的只有四家。美国的GPS卫星导航系统是世界上第一种完成组网的全球卫星导航定位系统，俄罗斯的“格洛纳斯”系统紧随其后，虽然中间过程磕磕绊绊，去年一箭三星发射过程中还曾发生爆炸，损失惨重，但目前也基本具备全球导航能力。欧洲“伽利略”系统提出很早，但由于欧洲各国内部争论很大，目前组网进度反而不如中国北斗。

当然，从进度上争取全球第三的同时，中国也在努力发挥技术水平上的后发优势。目前，北斗系统在部分地区的定位精度已小于10米，这一点优于俄罗斯的“格洛纳斯”系统。根据计划，实现第三步目标后，北斗导航系统的服务将由区域拓展到全球，设计性能优于“格洛纳斯”，与第三代GPS系统性能相当。▲