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北斗——我国军事基础,未来生活离不开

2017-09-13 来源:天乐测绘网 人气: 评论

  十八大以来,我军军事测绘导航建设围绕“搞清战场环境、保障打赢战争”核心使命,把握谋划打仗、准备打仗、服务打仗主业,加快构建战场环境保障体系,主动抢占新兴领域战略制高点,加快推动时空基准工程、北斗导航工程、天绘遥感工程、经纬地理工程建设,测绘导航事业建设发展迈上新台阶。

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  军事运用

  目前我国独立自主研制建设的北斗二号卫星导航定位系统建设完成并开通运行,可为我国及其周边地区提供定位、授时和短文通信服务。天绘系列卫星测绘手段建设稳步推进,测绘成果达到了国际同等级卫星工程水平,已应用于数字地球建设及“一带一路”重大军事测绘工程。

  战场时空基准统一持续推进、维持精化不断增强。持续推广新一代大地坐标系——2000国家大地坐标系(CGCS2000)应用,2018年将全面完成旧坐标系向2000国家大地坐标系的转换工作,标志着中国大地坐标系步入国际先进行列,将对我国国防建设和国民经济建设产生深远的影响,为全域战场提供新一代时空基准。

  以国产大面阵测绘相机、重力测量仪、磁力测量仪、激光雷达等为有效载荷的新型航空测绘系统关键技术已取得重大突破,逐步改善高端航空测绘设备完全依赖国外进口现状,增强了我军地理空间信息航空获取能力;研究并建立了以网络为基础,以分布式数据库为支撑,集遥感影像预处理、多源影像融合处理、地形测绘产品、地球物理测量产品等处理于一体的信息化测绘专业处理体系,逐步具备规模化地理空间信息/测绘产品生产能力。

  体系化、网络化、野战机动化作战综合保障性能不断提升。联合作战地理信息覆盖全球,新版地形图印发全军团以上作战部队,重点地区精确测绘成果完成验收。构建了覆盖军委、战区、军兵种三级的地理信息服务系统,以及由“五车两系统”组成的保障系统,基本满足我军作战指挥系统、武器系统和机动作战部队对测绘导航保障的需要。具有自主版权、集地形信息集成与融合、地形分析、地理环境可视化和作战态势标绘等先进技术于一身的某测绘保障系统,已陆续装备部队使用。北斗体系化应用向常态化推进,圆满完成军事斗争测绘导航检验评估,测绘导航能力在中外联合演习和遂行非军事行动中得到检验提高。

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  “星路”建设历程:

  2000年,中国建成北斗导航试验系统。该系统成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生显著的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为了更好地服务于国家建设与发展,满足全球应用需求,中国启动实施了北斗卫星导航系统建设。

  2012年12月27日,拥有14颗卫星和32个地面站的中国北斗导航系统正式向亚太地区提供服务,成为继美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯后,全球第三个成熟的卫星导航系统。一年后,《北斗系统公开服务性能规范(1.0版)》和《北斗系统空间信号接口控制文件(2.0版)》两个系统文件发布。

  2014年11月23日,国际海事组织海上安全委员会审议通过了对北斗卫星导航系统认可的航行安全通函,这标志着北斗卫星导航系统正式成为全球无线电导航系统的组成部分,取得面向海事应用的国际合法地位。

  2017年,中国计划发射6至8颗全球组网卫星,全面推进北斗三号系统研制建设,率先为“一带一路”相关国家提供基本服务。这标志着北斗全球组网、全球服务进程拉开帷幕。

  预计2020年,将共有35颗卫星为“北斗助力”,可服务全球。

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  中国精度

  在扩大服务范围的同时,北斗在提升导航精度上下工夫。2014年9月,北斗地基增强系统启动研制建设。2017年1月,北斗地基增强系统项目一期建设完成,包括150个框架网基准站和近1270个区域加密网基准站的全部研制建设任务,系统可对外提供米级、亚米级高精度定位服务。

  地基增强系统项目二期建设计划于2018年底完成,主要进行区域加强密度网基准站补充建设,进一步提升系统服务性能和运行连续性、稳定性、可靠性,实现全面服务能力。2017年2月,我国首个自主研制的“米级快速定位北斗芯片”正式推出,实现了基础产品的自主可控并达到国际先进水平。

  精度达“厘米级”,误差在数厘米之间。如此不可思议的定位精度是中国“夔(kuí)龙系统”的建设目标。2016年11月,中国航天科技集团正式向外界发布,该系统建设工作全面启动,并且给出了关键时间节点:初步计划2018年覆盖中国提出的“一带一路”倡议所及区域,2022年逐步发展到覆盖全球。夔龙系统作为首个“北斗”全球“厘米级”定位系统,是强大国产定位“天尺”,将在北斗卫星导航定位系统基础上,为各领域提供精细入微的服务。

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  夔龙系统的建设无疑是中国导航定位精度的一个里程碑。该系统通过计算从全球多达300个以上的多系统卫星导航参考站所获取的观测数据,对传统的卫星导航定位中对于定位精度影响较大的轨道误差、时钟误差等参数进行精密修正,并通过5颗地球同步轨道卫星和60颗以上的低轨通信卫星星座,向卫星导航终端播发相关修正参数,同时提供4种数据信号,分别对应“亚米级、亚分米级、厘米级、航空安全级”服务。

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  精度决定应用场景

  目前亚米级应用主要可应用于大众消费类以及对于精度要求不高的工业应用场景。亚分米级应用和厘米级应用主要应用在测绘领域、农业领域和工业生产领域。巨大的农业机械在夔龙系统厘米级定位精度的辅助下,将可以达到更高的生产效率。在夔龙系统的辅助下,矿山机械、车辆与人员完全实现了自动化控制与调度,保障生命安全,提高生产率。

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  近年来,导航卫星系统故障、恶劣电磁环境影响等事件频发,对于卫星导航的区域可用性造成了很大的挑战。夔龙系统通过对于各卫星导航系统的全球监测,准实时发布系统可用情况,切实保障卫星导航应用的安全可靠。这方面目前主要应用于航空安全,未来可逐步扩展,应用到高铁、无人汽车等领域。

  同时,中国航天科技集团公司还推出了“鸿雁卫星星座通信系统”。该系统计划于2020年建成,将由60颗低轨道小卫星及全球数据业务处理中心组成,具有全天候、全时段及在复杂地形条件下的实时双向通信能力,可为用户提供全球实时数据通信和综合信息服务,其中包括导航增强功能。

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  特别值得一提的是“鸿雁星座”将搭载船舶自动识别系统,可在全球范围内接收船舶发送的信息,全面掌握船舶的航行状态、位置、航向等,实现对远海海域航行船舶的监控及渔政管理;还将搭载广播式自动相关监视载荷,可从外层空间对全球航空目标进行位置跟踪、监视及物流调控,增强飞行安全性及突发事故搜救能力。“

  鸿雁星座”与“北斗”之间将来可以携手合作,前者可为北斗导航卫星增强系统提供信息播发通道,将北斗导航卫星定位精度再提升一个台阶。


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