□本报记者 张巧玲
目前，我国的北斗卫星导航系统已进入发展组网阶段，系统建设稳步推进。北斗卫星导航系统将按照“三步走”的发展战略，于2020年建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
这是记者从5月19日在京举行的首届卫星导航学术会议上获得的信息。
“三步走”发展路线图
已清晰明确
“目前全球卫星导航系统处于竞相发展的态势。”北斗卫星导航系统工程总设计师、中科院院士孙家栋介绍，到2020年，全球将形成四大卫星导航系统并存的局面，包括美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯全球卫星导航系统（GLONASS）、中国北斗卫星导航系统以及欧盟“伽利略”系统。
其中，北斗卫星导航系统是我国独立发展、自主运行的全球卫星导航系统，能提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务。
国家卫星导航工程中心副主任冉承其表示，北斗卫星导航系统“三步走”发展路线图已清晰明确：第一步，从2000年到2003年，我国建成由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年前形成我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。
孙家栋介绍，北斗卫星导航系统2020年将建成一个由30余颗卫星、地面段和各类用户终端构成的大型航天系统，技术复杂、规模庞大，其建设应用将实现我国航天从单颗研制向组批生产、从面向行业用户向面向大众用户的历史性转型，开启我国航天事业的新征程，并将对维护我国国家安全、推动经济社会科技文化全面发展提供重要保障。
最大技术难点是组网
冉承其介绍，经过艰苦攻关，我国已初步突破星载原子钟、高精度伪距测量、精密定轨与时间同步等一系列核心关键技术。目前，北斗卫星导航系统工程建设已进入星座组网阶段，并成功发射3颗卫星。
到2020年，北斗卫星导航系统一共要发射30多颗卫星，“最大的困难是这些卫星要在短时间内实现组网。”北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森接受《科学时报》采访时透露，今年我国还将发射5颗导航卫星。
谭述森介绍，导航卫星发射后，组网必须在比较密集时才能形成，组网阶段的时效性非常强。其技术难点就是这些卫星的批量生产和高密度发射。如果一年发射一两颗卫星，无法形成导航能力。但要在三五年内把几十颗卫星全部发上天难度也比较大。
“这不是数量的问题，而是要在能力上有周密的策划，否则先发射的卫星都到寿命期了，后面的卫星还没发射上去，那么30多颗卫星始终达不到共同组网的要求。”谭述森说。
此外，大型复杂运行的控制与管理也是北斗卫星导航系统需要面对的一个重要问题。
创新发展缩短技术差距
孙家栋在会上表示，到2020年北斗卫星导航系统要实现全球覆盖能力，达到同等国际水平。
那么，要短时间内实现这一目标，应从哪些方面入手？
孙家栋认为，应建设高性能的北斗卫星导航系统。其核心是拥有一套富有特色的、拥有自主知识产权的新体制、新方案，包括多项关键技术，如先进的导航信号体制、星间链路和自主运行、高精度的星载原子钟技术。
谭述森进一步阐述，首先，我国需要继续研制稳定性等指标更高的原子钟技术。其次，需要建立卫星在太阳光压的影响下对轨道敏感程度的模型——由于我国目前卫星数量较少，因此缺乏足够的数据来建立这样的模型。第三，探索适合中国的星间链路技术，提高卫星自主导航功能。
以美国GPS为例，GPS采用全球布站的战略对其精密轨道进行观测。而我国很难做到全球布站，要进行全球观测必须要走星间链路的技术路线。
“美国也采用星间链路，它的第一代星间链路已经走完，第二代已开始组网。我们不能学美国的星间链路模式，必须自主创新探索自己的模式。”谭述森介绍。
由于北斗卫星导航系统与GPS卫星的轨道不同，GPS所有的卫星都在2.1万公里的轨道上，北斗卫星导航系统除了有中远轨道卫星外，还有同步轨道卫星等三种轨道卫星。这种轨道布局一方面增强了区域覆盖的性能，另一方面也给北斗卫星导航系统在星间链路、星间管理方面带来了一些优势和难度。“这些难题需要我们独立摸索。”谭述森说。
特色服务迎接竞争
冉承其介绍，自2003年北斗卫星导航试验系统正式提供服务以来，已在交通、渔业、水文、气象、林业、通信、电力、救援等领域得到广泛应用，目前注册用户已达到6万。特别是在四川汶川、青海玉树抗震救灾中发挥了重要作用。
然而，遗憾的是，由于我国是全球卫星导航应用的最大市场，早已被技术相对成熟的GPS盯上。目前中国95%以上的卫星导航应用市场份额已被GPS占据。因此，北斗卫星导航系统在产业化和市场推广方面面临的挑战不容忽视。
“人们对GPS已熟知，北斗却还在建设中，让人们一下子转向北斗肯定会有顾虑。”谭述森坦承，北斗卫星导航系统的市场目前仍十分薄弱，而要改变这个面貌，就必须有自己的特殊性。
孙家栋介绍，GPS只有导航定位功能，而目前北斗卫星导航系统最大的特色则是将导航与报文通信功能结合起来。基于这一特色，利用北斗卫星导航系统，既能知道“我在哪里”，也能知道“你在哪里”。
以海洋渔业为例，“我在哪里”使渔民通过船载设备实现自主定位，“你在哪里”使岸上的人通过监控知道渔船在哪里。
孙家栋说，未来，北斗卫星导航系统除能在全球范围内提供授权服务和免费的开放服务外，还能在我国及周边地区继续提供短报文和差分完好性服务。
特色服务也给北斗卫星导航系统的推广工作打开了一扇窗。据悉，目前，北斗卫星导航系统已成为全球导航卫星系统国际委员会（ICG）认可的四大核心供应商之一，跻身于卫星导航国际舞台。
“我国从2000年以后，到2004年和2007年，两次启动卫星导航的应用都是由政府主导。一个新兴行业的市场推广最开始没有政府主导是很难开展的。”谭述森说。 但谭述森同时指出，仅仅靠政府不行，政府只能领头，真正推广到各行各业，还需要市场来推动。
孙家栋则指出，有志分享这块“蛋糕”的科研院所、企业单位应抓住机遇，从应用领域、应用方式、应用价值三个方面加强自主创新和集智攻关，创造性地提出应用服务解决方案和规模化推广战略，共同提升北斗卫星导航系统的应用规模、应用质量和应用效益。
《科学时报》 (2010-5-21 A1 要闻)
