杨长风等：加快建设下一代北斗系统 筑牢国家时空信息服务重要基石******
2020年7月31日 ，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通 ，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代 。
北斗卫星导航系统 是我国独立建设运行 的全球卫星导航系统 ，是联合国全球卫星导航系统国际委员会明确的全球系统核心供应商之一。北斗三号全球卫星导航系统的建成开通 ， 是我国攀登科技高峰 、迈向航天强国的重要里程碑。北斗卫星导航系统开通服务两年以来 ，持续运行稳定 ，性能稳中有升，产业快速发展，服务亿万大众 ，成为国家重大战略性时空信息基础设施 。进入新的历史阶段，面对世界卫星导航新一轮竞技和用户不断增长的泛在时空信息需求，应深入贯彻新发展理念，加快建设下一代北斗系统，并以北斗为核心构建国家综合时空体系 ，抢占未来发展制高点，着力构建新发展格局 ，努力实现高质量发展 。
迈上全球服务新阶段 ，树立精稳运行高标杆
北斗三号全球卫星导航系统仅用两年半时间高密度发射18箭30星，且组网发射“零故障” ，创造了世界卫星导航发展史上的奇迹 。
精度世界一流。北斗系统通过创新星座构型、构建星间链路 、优化信号体制等多种技术创新 ，在全球范围实现一流精度。国际卫星导航监测组织及监测评估系统实时对我国北斗、美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略系统等全球系统监测评估结果表明，北斗系统全球定位精度优于5米，在亚太地区的精度更高，超过美国GPS、俄罗斯格洛纳斯等系统，服务性能世界一流 。同时，北斗系统还可提供差异化 的高精度和高完好服务，构建天地基增强服务体系，在我国及周边地区通过星基增强、精密单点定位和地基增强服务 ，为用户提供从米级到分米级、厘米级和事后毫米级 的高精度服务 ，以及I类精密进近完好性服务，进一步满足用户高性能 的导航定位需求 。
服务功能强大。北斗系统突破卫星导航多体制兼容和一体化设计系列关键技术 ，在卫星平台上实现7大服务 、3个频点8个信号的集成融合设计 ，不仅可以向全球用户提供基本的定位导航授时服务 ，还具备多种特色服务功能。其中包括向全球用户提供 的全球短报文通信和国际搜救服务 ，向我国及周边地区用户提供 的区域短报文通信、星基增强服务 、精密单点定位和地基增强服务 。北斗系统多信号的融合播发 ，有利于用户获取更多的可用信号 ，有利于提升用户高精度定位 的效率 ，提升导航定位的可信度和可靠性 。
运管高效有力。北斗全球系统由30颗卫星 、数十个地面站，以及卫星与卫星、卫星与地面、地面与地面间数百条链路构成 ， 是我国迄今为止规模最大 、覆盖范围最广 、服务性能要求最高 的巨型复杂航天系统 ，也 是国际上第一个实现星地一体组网业务化运行的全球卫星导航系统。针对北斗系统庞大复杂 、一体运行要求高、运行管理模式新等特点，创新构建中国特色的北斗系统运行管理体系。管理层面 ，充分发挥新型举国体制优势 ，建立集中统一 的组织机构和工作机制 ，构建高效运转的管理机制和多方联保机制 ；技术层面，大力实施数据融通与智能运维工程，推动运管向智能化方向发展，运管水平大幅提升。
运行连续稳定 。卫星导航系统作为提供时空信息服务 的基础设施 ，连续稳定运行是重要要求 ，服务中断将直接影响用户使用。北斗系统 的建成开通不 是终点 ，而是新 的起点。高稳定运行能力和高可靠连续服务，是北斗系统进入全球服务时代 的新标尺。从世界上其他全球卫星导航系统运行来看 ，均出现过服务中断或服务偏差等问题。例如，2019年 ，欧洲伽利略系统因地面段升级造成精密时间设施故障，服务持续中断117小时，引发国际卫星导航领域高度关注 。北斗系统自2012年12月27日向亚太开通服务以来，至今服务“零中断”；2020年7月31日向全球开通服务以来 ，系统运行连续稳定 ，系统性能稳中有升 。
培育壮大时空服务产业，助力高质量发展
“天上好用 ，地上用好。”实现应用服务是北斗系统建设的出发点，也 是落脚点。近年来 ，我国卫星导航与位置服务产业保持年均20%左右的稳健增长，2021年总产值达4690亿元，北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段 。
促进产业生态健康发展。作为我国战略性新兴产业 ，卫星导航产业经过十余年发展 ，已形成涵盖芯片 、模块 、天线、板卡、终端和服务全链条 的完整产业链，芯片工艺从130纳米提升到14纳米 ，尺寸从150多平方毫米缩小到5平方毫米。近年来，北斗兼容型芯片模块销量超过亿级规模，北斗产业化发展写入国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要 ，各地方、各行业也陆续出台相关规划和政策。目前 ，我国已建立北斗基础产品检测认证 、北斗导航专利优先审查等机制 ，成立全国北斗卫星导航标准化技术委员会，卫星导航基础产品自主优质供给不断扩大，卫星导航专利累计申请量保持全球第一 ，百余项重要标准先后制定发布，北斗产业生态持续健康发展 。
保障国民经济命脉安全 。北斗深度融入我国国民经济多个领域，通过提供精准、可靠 的时空基准信息服务 ，实现显著 的经济效益和社会效益。在交通运输领域 ，建成全球最大 的车联网平台 ，截至2021年底，国内超过780万辆道路营运车辆 、4万多辆邮政快递干线车辆已应用北斗系统，大幅提升我国综合交通管理效率和运输安全水平 。在通信领域，与中国移动合作在全国范围建设超过4000座北斗地基增强基准站，建成全球规模最大的5G+北斗高精度服务系统，可面向全国广大地区提供高精度定位服务 。在电力领域 ，已完成超过2000座电力行业北斗地基增强基准站部署 ，为无人机自主巡检、变电站机器人巡检 、杆塔监测等提供高精度服务。在救灾减灾领域 ，已建成多级服务平台 ，应用北斗终端约5万台 ，成功预警甘肃黄土滑坡、湖南石门山体滑坡等自然灾害 。随着新基建战略 的布局推动，北斗加速融入并持续护航电力电网、金融 、电信 、信息网络等基础设施建设，为国民经济命脉安全稳定运行提供有力保障 。
赋能经济社会产业发展 。北斗广泛进入民生领域，正在催生“北斗+”和“+北斗”的新业态、新模式 ，深刻改变人们的生产生活方式 。以智能手机和智能穿戴设备为代表的北斗大众领域应用获得全面突破，包括智能手机器件供应商在内 的多家国内外主流芯片厂商与北斗达成合作。2021年 ，在国内智能手机出货中 ，支持北斗系统的达3.24亿部 ，占总出货量的94.5% 。在智慧家居 、智慧社区 、智慧文旅、智慧教育等涉及大众生活 的数字化应用场景 ，北斗精准统一的时空服务正加快与物联网 、云计算、大数据 、人工智能等新技术融合 ，促进经济社会提质增效发展 。
推动构建人类命运共同体。中国 的北斗，也 是世界 的北斗。北斗全球系统 的建成是我国为全球公共服务基础设施建设作出 的重大贡献，也对推动构建人类命运共同体具有深远意义 。北斗积极推动国际化发展 ，务实开展国际合作，与其他卫星导航系统兼容共用 、共同发展 ，携手为全球用户服务。积极履行全球系统核心供应商的责任担当，广泛参与联合国框架下多边协调交流活动，成功加入国际民航、海事 、通信、搜救等国际组织标准，服务国际主要行业应用 。根据不同国家 、不同行业应用需求 ，提供定制化的北斗应用解决方案 ，国产北斗应用产品输出到全球半数以上 的国家和地区 ，东盟、南亚 、东欧 、西亚 、非洲 、阿盟等用户陆续加入北斗“朋友圈”，北斗应用惠及全球，为世界贡献中国智慧和中国力量 。
加快建设下一代北斗，打造竞争新优势
2020年 ，世界卫星导航发展进入新纪元 ，全球四大卫星导航系统和日印等区域系统均已提供服务 ，并瞄准2035年前后形成新的竞争优势。展望未来，北斗系统要应势而上、承上启下，不断开拓创新，打造竞争新优势 。
卫星导航进入新一轮国际竞技 。当前 ，全球在轨运行服务的卫星数量有近140颗 ，世界卫星导航全面进入多系统服务新阶段。为进一步提升系统能力和全球竞争力，世界各主要卫星导航国家瞄准更高精度 、更多功能 、更加安全 ，均在规划和部署新一代系统 。美国计划2034年前完成32颗GPSIII系列卫星部署 ，欧洲计划2035年前完成第二代伽利略系统建设 ，俄罗斯计划2030年建成以新一代卫星为主体的导航星座 ，新一轮世界卫星导航新竞技态势日益凸显。
创新升级北斗系统。面对创新超越的重要机遇期，北斗要创新系统架构，在现有中高轨混合星座基础上 ，紧抓商业航天发展机遇，构建高中低轨混合星座，实现全球分米级高精度服务能力；要加强核心攻关 ，加快激光星间链路 、数字化载荷 、新型原子钟等对系统精度和安全性提升有关键影响的核心技术和产品研发；要创新运维模式，推动监测资源天基化、时空基准天基化、地面系统一体化、运维能力智能化发展 ；要强化特色功能 ，实现更大容量 、更高速率 、更低功耗 的短报文通信能力和全球随遇接入能力，全面提升系统性能、拓展服务功能 、强化安全可信。
构建综合时空体系，擘画未来发展新愿景
习近平总书记指出，北斗系统将面向“一带一路”国家和地区开通服务，2020年服务范围覆盖全球 ，2035年前还将建设完善更加泛在 、更加融合 、更加智能 的综合时空体系。
当前，我国正在积极推动以北斗为核心构建国家综合定位导航授时(PNT)体系，满足万物感知、万物互联和万物智能时代 的时空信息服务需求，支撑新一轮科技革命和产业变革 。
融合多种手段满足泛在可信需求 。人类获取时空信息 的手段经历了自然地物导航 、机械装置导航 、无线电/惯性导航、卫星导航四个阶段 。目前 ，卫星导航满足了全球地表及近地空间内用户普适 的低成本PNT需求，但由于无线电信号具有信号易被遮挡和干扰等固有特性，卫星导航应用存在一定局限。例如，在复杂电磁环境下易受干扰和阻断 ，信号穿透障碍能力受限 ，在隧道 、峡谷、密林 、高楼、室内等区域 ，有时无法正常使用 ，而且难以抵达深海 、深空 。面对人类活动空间逐步扩展到陆海空天全域和更加泛在安全的应用需求 ，要综合发展卫星导航 、惯性导航 、室内导航 、水下导航、深空导航等多种导航技术，融合5G、大数据 、人工智能等新技术，形成陆海空天一体、室内室外无缝衔接 的时空信息服务能力 。
以北斗为核心构建综合时空体系 。卫星导航虽然存在一定的使用局限 ，但在各种定位导航授时手段中 ，以其全球覆盖 、全天候 、全天时、高精度 、便捷性 、低成本等独特优势，既是目前人类社会使用最广泛 的PNT手段，也 是为其他各类PNT手段提供统一时空基准的重要基础 。相比卫星导航 ，任何其他PNT手段都不能兼具上述优势 ，缺少卫星导航，将导致PNT体系碎片化发展。当前，我国正在推动以北斗系统为核心 的国家综合PNT体系建设 ，2035年前，我国将建成基准统一 、覆盖无缝、安全可信 、高效便捷的国家综合时空体系 ，通过体系融合聚能、赋能 、生能、强能，为未来智能化 、无人化发展提供核心支撑。在不远的未来 ，从室内到室外 ，从深海到深空 ，用户均可享受全覆盖 、高可靠的导航定位授时服务，北斗卫星导航系统将更好地服务全球 、造福人类 。
作者：杨长风 卢鋆（杨长风系中国工程院院士，北斗卫星导航系统工程总设计师；卢鋆系北斗地面试验验证系统副总设计师，北京跟踪与通信技术研究所高级工程师）
来源：《中国网信》2022年第5期
丰收是最好 的论文 大学青年教师下田助粮食增产****** 这个冬天 ，眉山职业技术学院农业教研室主任魏文武正在挑战一个新纪录 。 夏收之后 ，在四川省眉山市东坡区 的良田里 ，农户种上了萝卜、芥菜 、泽泻等蔬菜和中药材，来年春天再种下水稻 。一年两季的种植模式， 是人们按照当地气候 、土壤条件摸索出来的最优方案 。 现在，魏文武要尝试的是“一年三季”。他领导的研究团队在12月泽泻收获前一个月左右播种小麦，来年5月收割小麦后种水稻。如果试验成功，将大大提高土地利用率，也意味着农民会有更多的收获 。 推动粮食提质、增产 、增效 ，是这名大学教师从教以来不懈追求的目标。特别是2018年以来 ，魏文武团队 的一批中青年教师依托眉山市岷江现代农业示范园区，借力“一优两高”生产竞赛 ，推动粮食生产不断创造新纪录。 “一优两高”是指优质、高产、高效。眉山 的这场生产竞赛由当地政府发起，行业 、企业、高校 、农户多方参与。眉山职业技术学院承担了生产竞赛的组织任务，魏文武担任竞赛专家组副组长 。 这 是一项贯穿全年 的系统任务。魏文武介绍 ，除了组织竞赛外 ，团队教师还要负责新品种 、新技术的试验 、示范和推广，对种植大户开展技术培训 ，帮助他们解决生产过程中 的技术问题。 每年 ，魏文武团队向各地种业企业征集几十、上百个新品种 ，在眉山市东坡区太和镇永丰村 的中试基地开展试验 ，根据中试结果，挑选出适合当地种植的新品种 ，再进行更大范围的种植示范 ，并组织种粮大户观摩 。 “种粮大户会根据我们 的试验结果选择中意的品种。”魏文武说 ，在这个环节 ，学校团队的任务就是帮农户选种质资源 。 农户选中新品种开始种植后，魏文武团队迎来了第二个环节的工作 ：技术服务。他说 ，新品种大面积种植过程中，团队要协助农户把技术方案贯彻下去 。“这就是我们专家组存在 的价值” 。 “一优两高”竞赛吸引了很多种粮大户的参与。太和镇金光村90后种粮大户徐杰说 ，这个过程充满挑战性 ，除了产量、品质等数据指标外 ，大赛还会现场蒸煮米饭，由专家、农户品尝，对口感进行打分 ，俨然一个“比武”现场 。 技术研究工作并不轻松 。每年3月至8月水稻生产季，魏文武平均每周有两三天在基地的田里 ，观察水稻生长情况 、收集数据等。特别 是收获季节 ，面临繁重 的测产等任务 ，魏文武团队有几十名师生天天在田间忙碌 。 因为经常下田 ，他车子的后备厢里常年放着一双筒靴 ，以备不时之需。暑假在田里做试验时，团队老师和同学们都在一起 ，亲力亲为。 “热！累！”这是该学院2020级学生张昶维对今年暑假的总结。当时，四川盆地遭遇了历史上罕见 的高温干旱天气，张昶维等20多名学生加入测产团队 ，验收今年的粮食生产成果 。 学生们试图用抹防晒霜来抵御阳光，但发现用处不大 ，最后只戴了袖套，防止割伤 。暑假 的这段经历 ，让在城市里长大 的王杰平感受到“每一粒粮食都来之不易” ，也“对农业有了更深刻的认识” 。 下田， 是眉山职业技术学院现代农业技术专业学生的必修课 。虽然专业名称里带着“现代”两个字，但魏文武认为 ，无论技术怎么发展 ，下田永远都应该是农学专业学生 的“必修课”，这 是他们认识农业的关键一环 。 团队里 的青年教师也在这个过程中得到了锻炼 。通过组织“一优两高”生产竞赛以及接地气 的研究工作 ，魏文武团队每年都有论文成果发表 ，也锻炼了包括90后青年教师在内 的团队成员 的科研能力 。 近年来，魏文武团队的多项生产技术得到推广应用，累计推广面积587.20万亩，最高单产达到969公斤/亩 ，创造了四川平原浅丘水稻高产纪录。机插秧“基缓追速”施肥技术减少了施肥次数 、施肥量，并显著提高产量 ，仅施肥管理一项 的节本增效就超过80元/亩。 截至目前，通过“一优两高”水稻新品种试验 ，魏文武团队累计完成340余个水稻品种 的多年对比试验，筛选出40个适种该区域 的优质高产品种，推动区域优质水稻占比由2012年 的不足12.45%增长至2021年 的86.55%，解决了本区域水稻产量不高 、品质不优的问题。 今年8月，魏文武被评为四川省农业丰收奖“先进个人” 。作为来自高校 的获奖者 ，魏文武认为，如果科研工作不融入粮食生产过程中 ，就谈不上学有所用。因此他更看重技术推广之后给粮食增产、农民增收带来 的实际改变 。 他说：“粮食增产、农民增收 ，比发表论文更令人喜悦 。” (中国青年报 记者 王鑫昕) welcome盈彩购彩大厅地图 |
