韓 超,陳 麗,杜黎明,劉 鈍,甄衛民仝俊義,李 晨
(1.中國電子科技集團公司第二十二研究所,山東 青島266107 2.中國電子科技集團公司發展戰略研究中心,北京100041)
全球導航衛星系統國際委員會(ICG)簡稱導航衛星委員會,是聯合國的一個非正式機構,成立于2006年12月。ICG隸屬于聯合國外層空間事務廳。其目的是協調解決與民用衛星定位、導航、授時和增值服務有關的共同關心問題,促進各全球導航衛星系統的兼容性和互操作性問題等方面的合作,推廣GNSS(全球衛星導航系統)系統應用(尤其是在發展中國家的使用),推進GNSS系統應用的發展。
本著自愿的原則,所有國家和組織都可以參與ICG。但隨著GNSS應用的發展,ICG成為一個越來越重要的國際性導航衛星應用交流、協調平臺。
隨著GNSS應用的不斷發展,導航衛星系統已由早期單一的系統(GPS)發展到現在的多導航衛星系統及其增強系統并存的局面。
未來多個導航衛星系統共存局面,將會給用戶帶來極大的利益。用戶能夠利用盡可能多的衛星進行導航定位,同時,各導航衛星系統間在信號結構、頻譜、時間及地理參考標準等方面上的兼容性和互操作性實現,則能夠進一步減少用戶設備實現的復雜性和成本,擴大系統的應用范圍,實現導航衛星系統建設與應用間的良性循環。
為了提高各導航衛星系統的使用效率,開拓導航衛星系統的應用領域,促進導航衛星系統在全球的使用,尤其是發展中國家的使用,聯合國在其第59/2號決議中提議全球導航衛星系統及其增強系統供應商設立全球導航衛星系統國際委員會,促進全球導航衛星系統的應用,實現可持續發展[1]。
在此背景下,各導航衛星系統及增強系統的建設國家或地區,以及一些國際組織和GNSS項目開發商代表決定建立全球導航衛星系統國際委員會(ICG,International Committee of GNSS)[2]。
ICG組織結構包括主席、全體會議、執行秘書處以及工作組。主席位置在ICG成員和準成員內實行年度輪值。外層空間事務廳作為執行秘書處。
ICG在成立之初,共設置了4個工作組:
工作組A負責兼容性和互操作性問題;工作組B負責提高全球導航衛星系統服務性能問題;工作組C負責信息傳播和能力建設問題;工作組D負責國家和區域有關機構及相關國際組織的協調問題。
隨著GNSS應用的發展,各國逐步認識到參考基準和授時的重要性,并于2010年建議將工作組D名稱改為:參照基準、授時和應用(RFTA),以更好地體現該工作組所開展活動的性質。
在ICG成立之初建立的各工作組中,工作組A在歷次ICG會議上均由美國和俄羅斯聯邦共同組織領導。工作組B在歷次ICG會議上均由印度和歐洲空間局共同組織領導。工作組C除在第五次ICG會議由意大利和外層空間事務廳共同組織領導外,其余均由外層空間事務廳單獨組織領導。工作組D一直由國際測量工作者聯合會、國際大地測量學協會和全球導航衛星系統(GNSS)國際服務組織領導。
在ICG第一次會議上,針對委員會的工作計劃建議,全球和區域導航衛星系統供應商提議設立一個供應商論壇。供應商論壇在ICG第二次會議正式設立,主要目的是增進目前和未來系統供應商之間的兼容性和互操作性,并形成一種協商機制,對委員會所處理的、需要系統供應商做出重點投入的重要問題進行深入討論。
供應商論壇主要由各GNSS系統或其增強系統供應商參與。目前的系統供應商主要包括:中國(北斗/COMPASS)、美國(GPS)、歐盟(Galileo)、俄羅斯(GLONASS)。增強系統供應商主要包括:美國的廣域增強系統(WAAS)、俄羅斯的差分校正和監測系統(SDCM)、歐洲對地靜止導航重疊服務(EGNOS)、印度的GPS輔助型對地靜止軌道擴增導航系統(GAGAN/IRNSS)、日本的基于 MTSAT(多功能運輸衛星)衛星的擴增系統(MSAS)以及其準天頂衛星系統(QZSS)、尼日利亞通信衛星(NIGCOMSAT-1)空基增強系統(NIGCOMSAT-1SBAS)。
ICG會議的參加者包括聯合國會員國及政府組織、政府間組織和非政府組織。參加者隨著歷次會議逐漸增加,目前分為成員、準成員和觀察員三類。其中成員可參與決議,準成員和觀察員可提供建議、監督委員會工作、參加相應工作組、參加委員會工作計劃中的相關活動并可向其所屬組織匯報。成員和準成員可主辦會議,參加工作組。接納新的成員、準成員或者觀察員需要委員會全體成員的同意。
目前已參加ICG的成員包括(1)已有或未來核心系統的供應商,包括:中國(Compass/北斗系統)、歐盟(Galileo系統)、俄羅斯(GLONASS系統)以及美國(GPS系統)。(2)在促進GNSS服務和應用方面積極參加的政府組織或聯邦,如意大利、馬來西亞、阿拉伯聯合酋長國等。(3)已有或未來的區域系統或者增強系統的供應商:如歐空局(EGNOS)、印度(GAGAN/INRSS)、日本(MSAS/QZSS)、尼日利亞(NigComsat-1SBAS)、美國(WAAS)等。
準成員包括與GNSS服務及應用相關的國際或者區域組織和協會,如秘書處外層空間事務廳、民用全球定位系統服務委員會(CGSIC)、國際大地測量學協會(IAG)、國際制圖協會(ICA)、全球導航衛星系統國際服務組織(IGS)、國際攝影測量和遙感學會(ISPRS)、國際地球自轉和參照系統服務機構(IERS)、國際測量工作者聯合會(FIG)、歐洲定位系統國際指導委員會(EUPOS)、the International Council for Science(ICSU)。
觀察員包括空間研究委員會(COSPAR)、國際計量局(BIPM)、國際導航研究所協會(IAIN)、國際無線電科學聯盟(URSI)、國際電信聯盟(ITU)。
ICG每年舉行一次正式會議,由不同成員主辦。會議程序由多次全體會議和工作組會議組成。外層空間事務廳作為導航衛星委員會及供應商論壇的執行秘書處,協助主辦者籌備會議以及臨時規劃會議和工作組活動。迄今為止ICG已經舉行過5次正式會議。
ICG第一次會議于2006年11月1日至2日在奧地利維也納舉行。第二次會議于2007年9月6日至7日在印度班加羅爾舉行,由印度空間研究組織主辦。此次會議開始設立供應商論壇。在此次會議上,“中國(北斗)”被列入目前的和未來的核心系統供應商名單。ICG第三次會議于2008年12月8日至12日在美國加利福尼亞州帕薩迪納舉行,會議由美國政府主辦。ICG第四次會議于2009年9月14日至18日在俄羅斯聯邦圣彼得堡舉行,俄羅斯聯邦擔任會議主席。ICG第五次會議于2010年10月18日至22日在意大利都靈舉行,由意大利和歐盟委員會(代表歐洲聯盟)擔任主席。日本將于2011年9月5日至9日在東京主辦ICG第六次會議。我國有意主辦2012年第七次ICG會議。
在ICG成立之初,工作組A主要工作分工如下:
1)行動A1:成立供應商論壇,以增進目前的和未來的全球和區域性天基系統的兼容性和互操作性。
2)行動A2:組織講習班,討論各成員、準成員和觀察員為增進全球和區域性天基系統,或區域性地基差分系統的互操作性和兼容性而應采取的措施。
3)行動A3:調查GNSS群和增強系統的互操作性和標準化水平,以確定可在系統各級實現中(監管、系統實施、用戶算法)可采取的增進互操作性和標準化的具體步驟。其中,民用航空和海事領域的應用尤為迫切,建議將工作集中在陸基應用和用戶方面。
4)行動A4:審議利用全球導航衛星系統發送自然災害警報的指導方針。
5)行動A5:為國際委員會建立各種電磁干擾檢測和減緩機制制訂相關戰略,同時應考慮現有的標準規定。
工作組B主要工作分工如下:
1)行動B1:編寫關于電離層和對流層修正模型和算法的參考文件。
2)行動B2:對影響GNSS系統和用戶接收機(特別是移動情況下)的多路徑衰減或有關的衰減效應問題進行研究。
3)行動B3:審查GNSS服務向室內應用擴展的情況。
工作組C主要工作分工如下:
1)行動C1:利用國際委員會成員、準成員和觀察員的資助設立國際委員會信息門戶。其中包括與GNSS有關的活動日程表。
2)行動C2:確定要加入委員會門戶的本科和研究生GNSS課程。
3)行動C3:通過委員會門戶傳播英文和其他文種的相關GNSS教科書清單,并將考慮編制標準術語表。
4)行動C4:考慮利用附屬于聯合國的空間科學和技術教育區域中心促進GNSS的應用。
5)行動C5:確定各成員、準成員和觀察員將在哪些國際會議上介紹國際委員會的工作,并將在委員會信息門戶上登載此類活動的一覽表。
6)行動C6:擬訂相關建議,提出推廣GNSS應用的進一步機制。
工作組D主要工作分工如下:
1)行動D1:為GNSS性能監測網定義最低運行性能標準。
2)行動D2:設立相關工作組,負責站點信號質量、完整性和干擾監測(SQII)。
3)行動D3:設立相關工作組,為國際委員會制訂戰略,以支持各區域參照系統(如非洲大地參照框架、歐洲定位系統、國際大地測量學協會、歐洲參照框架小組委員會和美洲地心參照系統)的建立。
4)行動D4:設立相關工作組,為國際委員會支持電磁干擾源檢測和減輕機制研究策略,并考慮到現有的監管機制。
工作組A的歷次會議中,各參加成員對于兼容性及互操作性的定義不斷完善,并在第五次會議時達成一致定義。ICG第二次會議時,A組建議ICG組成專家團在后續的ICG會議中對干擾方面予以更多重視。針對行動A5,印度負責組織起草了一份文件,列舉了來自其他符合ITU或國內頻譜管理規則的無線電通信服務對GNSS造成的干擾。行動A4則尚未展開。
工作組B在歷次會議中也對其行動進行了相應的修改,增加了用戶位置完好性、系統性能監測等內容,并提出了提高GNSS系統性能的監測技術建議。在第五次會議上工作組B非常重視無線電干擾的影響。并將干擾監視和檢測納入其工作計劃中。該組主要側重于接收機級的干擾源檢測和定位,同時兼顧已有和未來GNSS基礎設施的干擾檢測和定位,并擬與A組就系統間互操作性能的提高以及干擾監測和減緩方面加強合作。
工作組C在歷次會議中除了最初所設置的工作行動之外,還與空間時代顧問委員會(Space Generation Advisory Council)建立合作關系,與外層空間事務廳、印度、意大利以及俄羅斯聯邦合作,建立了區域GNSS教育課程中心,與IAG、EUREF、EUOPS、SIRGAS、APRSAF等團體建立合作關系,以擴展ICG信息中心網絡。此外還完成了ICG標志的設計以及ICG海報與宣傳冊的制作及分發工作。
工作組D在歷次會議中,對于信號質量、完好性及干擾監測技術等尤為重視,此外,還考慮已有的(區域)參考框架,及通用大地參考框架的建立。
由各工作組最初的工作行動可見,A組和D組對于電磁干擾均有類似的闡述,此后為了避免重復工作,D2和D4在2009年全部轉入A組。D組則逐步將重點轉向參考基準和授時問題,并于2010年建議將工作組D名稱改為“參照基準、授時和應用(RFTA)”,確定了新的工作計劃。在測地參照標記和時間參照標記的協調所涉及的問題上提出了一些建議,并已得到了ICG的采納。
雖然ICG在建立之初就將我國列為四個核心系統供應商之一,我國尚未能夠在ICG中發揮更大作用。
我國應對ICG的組織和運行機制具有更全面和深入的了解,有針對性的提出我國在參加ICG工作時應采取的策略或應對措施,在推動各方工作的過程中發揮我國的作用。
深入理解ICG相關工作規則,整合國內資源優勢,加強統一組織領導,積極參加ICG會議,積極參與各工作組工作,準確把握國際GNSS發展的熱點、重點,逐步提高“話語權”,對于推動我國北斗導航衛星系統的應用以及國際化進程具有重要意義。
[1]UNOOSA.United nations general assembly fiftyninth session,59/2.Review of the implementation of the recommendations of the third United Nations conference on the exploration and peaceful uses of outer space[R].Agenda,2004.
[2]Committee on the Peaceful Uses of Outer Space.Workplan of the international committee on global navigation satellite systems[R].Vienna,2006.
[3]ICG Working Group.Report of the working group A:interoperability and compatibility (ICG/WGA/SEP2007, ICG/WGA/DEC2008, ICG/WGA/SEP2009,ICG/WGA/2010)[EB/OL].UNOOSA.(2011-06-23),http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.
[4]ICG Working Group B.Report of the working group B:enhancement of performance of global navigation satellite systems services (ICG/WGB/2007,ICG/WGB/DEC2008,ICG/WGB/SEP2009,ICG/WGB/2010)[EB/OL].UNOOSA.(2011-06-23),http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.
[5]ICG Working Group C.Report of the working group C: information dissemination (ICG/WGC/SEP2007, ICG/WGC/DEC2008, ICG/WGA/SEP2009,ICG/WGA/2010)[EB/OL].UNOOSA,(2011-06-23),http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.
[6]ICG Working Group D.Report of the working group D:interaction with national and regional authorities and relevant international organizations (ICG/WGD/2007, ICG/WGD/DEC2008, ICG/WGA/SEP2009,ICG/WGA/2010)[EB/OL].UNOOSA.(2011-06-23).http://www.oosa.unvienna.org/oosa/en/SAP/gnss/ig/meetings.html.