北斗+GPS，合作提升服務(wù)

        2017年11月5日，北斗三號雙星在西昌發(fā)射成功，邁出全球組網(wǎng)的第一步。按計(jì)劃，到2018年底，北斗基本覆蓋“一帶一路”國家和地區(qū)，到2020年完成30多顆北斗衛(wèi)星在軌運(yùn)行，具備服務(wù)全球能力。

就在北斗三號雙星發(fā)射后，11月29日中美雙方簽署《北斗與GPS信號兼容與互操作聯(lián)合聲明》（下稱《聲明》），兩大系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)民用信號互操作。

“北斗的信號質(zhì)量、定位精度得到國際認(rèn)可。”業(yè)內(nèi)專家告訴時(shí)代周報(bào)記者，從這次合作釋放的信號可見，起步較晚的北斗作為后起之秀，實(shí)力可與“龍頭大哥”GPS媲美。

施闖教授對時(shí)代周報(bào)記者稱，當(dāng)北斗完成全球組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)向外輸出服務(wù)能力時(shí)，這張“中國名片”能有效提高全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可用性。

本著服務(wù)全球必須融入全球的務(wù)實(shí)精神，北斗與GPS的這一次合作，也將致力共同推動民用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)發(fā)展。

從“各自為政”到“有你有我”

        根據(jù)《聲明》，北斗與GPS在國際電聯(lián)框架下實(shí)現(xiàn)射頻兼容，兩系統(tǒng)民用信號B1C和L1C實(shí)現(xiàn)互操作。用戶可同時(shí)使用兩個(gè)系統(tǒng)民用信號，無需顯著增加成本可獲得更精準(zhǔn)的定位服務(wù)。

        業(yè)內(nèi)人士在給時(shí)代周報(bào)記者回復(fù)中表示，GPS和北斗兼容互操作，為提高衛(wèi)星導(dǎo)航的完好性帶來更多信息源，在民用領(lǐng)域效果尤為明顯。

其中一個(gè)明顯的效果是提高測量精確度。根據(jù)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理，接收終端需同時(shí)連接至少4顆導(dǎo)航衛(wèi)星才能實(shí)現(xiàn)定位。如僅使用單一導(dǎo)航系統(tǒng)，可能在某一區(qū)域上空衛(wèi)星數(shù)量有限，冗余不足，一旦接收機(jī)與某顆衛(wèi)星斷開聯(lián)系，就會影響定位服務(wù)的持續(xù)性。上述業(yè)內(nèi)人士表示，“北斗與GPS實(shí)現(xiàn)互操作，一臺接收機(jī)能同時(shí)接收兩個(gè)系統(tǒng)的衛(wèi)星信號，出現(xiàn)與衛(wèi)星斷開聯(lián)系而導(dǎo)致導(dǎo)航異常的可能性將會降低?！?/p>

         除了信號，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間的兼容協(xié)調(diào)還包括頻率資源等多個(gè)方面。

        GPS在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展初期已占據(jù)了大部分頻段，使起步較晚的北斗能使用頻率資源極為有限。在此情況之下，按照國際電聯(lián)的規(guī)則，北斗只能和GPS這樣的“先行者”協(xié)商，共同探討頻率資源的合作方案。

        2015年底中美達(dá)成一致，在GPS發(fā)送信號的頻段內(nèi)，北斗可以在不構(gòu)成影響的前提下共用頻率資源。而此次《聲明》更是讓兩者之間的信號能夠相互識別，進(jìn)一步解決頻率資源對北斗系統(tǒng)發(fā)展的瓶頸問題。

“國產(chǎn)+全球”合作提升服務(wù)

        這不是北斗第一次“兼容”。中國北斗試圖以“+全球”方式提升服務(wù)能力。2015年，中國和俄羅斯簽署北斗和格洛納斯之間的兼容互操作協(xié)議。

在11月5日以“一箭雙星”方式發(fā)射第24顆、25顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星后，官方再次強(qiáng)調(diào)“中國的北斗，世界的北斗”這一理念。早在北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星設(shè)計(jì)建造之初，就考慮對其他系統(tǒng)的兼容性，借由兼容互操作技術(shù)，使用戶可在終端上接收多個(gè)信號。隨著兼容互操作，接收端可實(shí)現(xiàn)GPS和北斗共用信號，將降低應(yīng)用終端設(shè)計(jì)成本，提升整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)的競爭力。

        施闖同樣認(rèn)為，合作是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。他對時(shí)代周報(bào)記者說，世界各地有不同的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，但不能只依賴一個(gè)系統(tǒng)，理想的狀態(tài)是有三個(gè)系統(tǒng)可用。

國際也在呼吁合作。2006年聯(lián)合國成立全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際委員會，協(xié)調(diào)各衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的兼容性和互通性，促進(jìn)合作發(fā)展。通過信號兼容，把原本各自為政的導(dǎo)航系統(tǒng)整合為一個(gè)大系統(tǒng)。

         美國、俄羅斯、歐洲和中國的四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)并存，這是客觀存在的事實(shí)。四大系統(tǒng)并存時(shí)代，可在不增加用戶導(dǎo)航成本，改變終端設(shè)備復(fù)雜性的情況下，為用戶使用多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)提供極大的方便。在可靠性、定位精度方面也會加強(qiáng)，使全球衛(wèi)星資源實(shí)現(xiàn)最大限度的發(fā)揮。

以“北斗+”追趕

         北斗與GPS在民用信號實(shí)現(xiàn)兼容與互操作，或是北斗追趕的最佳時(shí)機(jī)。業(yè)內(nèi)認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)、5G時(shí)代大量場景都存在定位需求，是北斗趕超的絕佳機(jī)會。

         兼容互操作是北斗國際化的舉措，對北斗產(chǎn)業(yè)未來進(jìn)行國際市場的開拓也提供了系統(tǒng)環(huán)境的基礎(chǔ)。更多的兼容可用的衛(wèi)星資源、更低的硬件成本、更高的服務(wù)性能，將全面提升衛(wèi)星導(dǎo)航的競爭力，推進(jìn)其在國計(jì)民生各領(lǐng)域的應(yīng)用。

         據(jù)資料顯示，北斗三號衛(wèi)星性能在二號的基礎(chǔ)上，提升了1-2倍的定位精度，達(dá)到2.5-5米的水平，建成后的北斗全球組網(wǎng)將為民用用戶免費(fèi)提供約10米精度的定位服務(wù)、0.2米/秒的測速服務(wù)。

        這樣的精度，足以與GPS相媲美。目前，北斗導(dǎo)航型芯片模塊銷量已突破3000萬片，高精度板卡和天線銷量已占據(jù)國內(nèi)市場30%和90%的市場份額，并輸出到70余個(gè)國家和地區(qū)，應(yīng)用于智能手機(jī)和其他消費(fèi)類產(chǎn)品的國產(chǎn)芯片或IP核數(shù)量接近2200萬。

         隨著“北斗+”的推廣范例增多以及北斗自身的優(yōu)勢，北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間將相當(dāng)巨大。