北斗衛星導航系統為“一帶一路”保駕護航

（福建船政交通職業學院，福州 350007）

北斗衛星導航系統為“一帶一路”保駕護航

■張詩永

（福建船政交通職業學院，福州 350007）

近年來，北斗衛星導航系統進入快速發展時期，2014年該系統已獲得國際海事組織的認可。通過介紹北斗衛星導航系統構成、系統功能，提出該系統在國家“一帶一路”戰略中為祖國的領空和海洋、海上絲綢之路、高鐵走出國門、智能道路交通管理等保駕護航。北斗衛星導航系統的建設、發展和應用將具有廣闊的前景。

國家戰略 北斗衛星 定位導航

北斗衛星導航系統 (BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS)是中國自行研制的全球衛星導航系統，是繼美國全球定位系統 (GPS)、俄羅斯格洛納斯衛星導航系統 (GLONASS)之后第三個成熟的衛星導航系統。北斗衛星導航系統 (BDS)和美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO，是聯合國衛星導航委員會已認定的供應商。該系統已成功應用于測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、減災救災和公共安全等諸多領域，產生顯著的經濟效益和社會效益。北斗衛星導航系統的全面應用避免了我國受制于美國全球定位系統 (GPS)的不利因素，為習總書記提出的建設“新絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的“一帶一路”戰略構想保駕護航。

1 北斗衛星導航系統構成

北斗衛星導航系統由空間段衛星星座、地面運行與控制系統和用戶終端三部分組成，可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，并具短報文通信能力，已經初步具備區域導航、定位和授時能力，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。

北斗衛星導航系統空間段衛星星座由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成。從2015年3月首顆新一代北斗導航衛星成功發射，至2015年7月再次發射2顆新一代北斗導航衛星，至今已成功發射19顆北斗導航衛星。新一代北斗導航衛星成功發射，標志著北斗衛星導航系統已由區域運行向全球拓展。目前，“北斗”系統已覆蓋亞太大部分地區，基本覆蓋“一帶一路”沿線及周邊國家，可為其提供基于“北斗”系統的海上運輸、陸路跨境運輸、地理測繪、漁業管理、口岸清關、氣象預報等多個領域的應用解決方案，服務周邊國家經濟社會發展。目前，北斗衛星導航系統正逐步進入國際民航 (ICAO)、國際海事 (IMO)、移動通訊(3GPP)等國際組織，已被國際海事組織接納認可為全球第三個衛星導航系統，2020年前后將建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。

2 北斗衛星導航系統功能

(1)短報文通信：北斗系統用戶終端具有雙向報文通信功能，用戶可以一次傳送40-60個漢字的短報文信息。可以達到一次傳送達120個漢字的信息。在遠洋航行中有重要的應用價值。

(2)精密授時：北斗系統具有精密授時功能，可向用戶提供10ns-100ns時間同步精度。

(3)定位精度：系統服務性能滿足10米指標要求，在東南亞等低緯度地區的定位精度可達到5米。

(4)系統容納的最大用戶數：540000戶/小時。

3 系統為 “一帶一路”保駕護航

3.1 捍衛國家的領空和海洋

北斗衛星導航系統為“一帶一路”保衛國家的領空和海洋保駕護航。如：運動目標的定位導航；為縮短反應時間的武器載具發射位置的快速定位；人員搜救、水上排雷的定位需求等。這項作用在軍事上，意味著可主動進行飛機、艦船和各級部隊的定位，也就是說飛機、艦船各級部隊配備北斗衛星導航定位系統，除了可供自身定位導航外，高層指揮部也可隨時通過“北斗”系統掌握飛機、艦船和部隊位置，并傳遞相關命令，對任務的執行有相當大的助益。

3.2 為海上絲綢之路保駕護航

21世紀海上絲綢之路重點方向是從中國沿海港口過南海到印度洋，延伸至歐洲；從中國沿海港口過南海到南太平洋。海運和水運是全世界最廣泛的運輸方式之一，也是衛星導航最早應用的領域之一。“北斗”系統的規模化應用是從海洋船舶開始的，圍繞建設“一帶一路”發展海洋經濟已經成為我國的重要工作之一。在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛星導航終端設備，使海上和水路運輸更為高效和安全。北斗衛星導航系統將在任何天氣條件下，為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時，北斗衛星導航系統特有的短報文通信功能將支持各種新型服務的開發。利用定位功能和短報文通信功能，實現對船舶的船位監控、導航定位、信息化管理，并為船舶提供便捷、低成本的衛星通訊功能，是北斗導航系統在船舶上的典型應用。北斗船載終端能夠按照規定的時間要求，或者航速航向變化情況，進行動態位置數據采集，并按照設定的時間間隔、距離間隔或時刻點，自動發送位置信息。定位是船舶監控管理的基礎，北斗船載終端還能實現緊急報警和區域報警功能，為船舶提供禁漁區報警和他國水域越界報警。當漁船在海上遇險時，漁船上的衛星導航通信系統將向監控中心發送遇險報告，監控中心根據衛星定位確定距離遇險漁船最近的船只，并與之取得聯系，大大提高了遇險漁民的獲救率。

3.3 為高鐵走出國門保駕護航

絲綢之路經濟帶重點暢通中國經中亞、俄羅斯至歐洲 (波羅的海)；中國經中亞、西亞至波斯灣、地中海；中國至東南亞、南亞、印度洋。2015年6月18日，中國中鐵股份有限公司旗下公司簽下了高速鐵路莫斯科—喀山段工程勘測、區域土地測量設計作業合同。這標志著中俄高鐵合作項目向前邁出了實質性一步，也實現了中國高鐵技術走出國門的新突破。2015年5月，國家主席習近平訪問俄羅斯期間，中俄雙方簽署了共同使用北斗系統與格洛納斯系統數據的聲明。高速鐵路建設和運營中的線路勘測、運營安全檢測對定位精度的要求越來越高。“與傳統測量方式相比，衛星導航定位無論在人力、物力還是財力的投入上都事半功倍。”“北斗”的全面應用還將避免我國在高鐵建設中受制于美國GPS的不利因素。

目前，我國正在將北斗定位系統與移動通信網絡進行融合，構建在室內外都能利用“北斗”系統進行高精度定位。鐵路系統將是衛星導航及其與通信、網絡融合的重要受益者，隧道、站臺等地點因遮擋而無法使用衛星導航服務的問題將得到解決。同時，“北斗”也將在鐵路線指揮與控制系統、乘客信息系統、主干線信號系統等領域獲得廣泛應用。

3.4 為智能道路交通管理保駕護航

北斗衛星導航系統將促進傳統運輸方式實現升級與轉型，實現道路交通管理智能化。衛星導航將有利于減緩交通阻塞，提升道路交通管理水平。通過在車輛上安裝衛星導航接收機和數據發射機，車輛的位置信息就能在幾秒鐘內自動轉發到中心站。這些位置信息可用于道路交通管理。例如，在城市公共交通運輸領域，通過車輛安裝衛星導航終端設備，可實時了解車行駛位置、行駛速度，降低運輸成本，有效提高運輸效率。將北斗衛星定位測量技術應用于公路基礎設施安全監測，及時發現潛在安全問題并進行預警，確保公路運輸安全。未來，北斗衛星導航系統將提供高可靠、高精度的定位、測速、授時服務，促進道路交通管理現代化，實現傳統調度向智能交通管理轉型。

3.5 氣象應用

在氣象行業，北斗衛星導航系統廣泛應用于氣象觀測、災害監測和氣象信息的收集與發布，包括大氣風向風速、水汽含量、海風海浪、雷電觀測和預警等，極大提升氣象觀測、預報和災害預警發布水平，增強氣象領域防災減災能力。

4 結束語

北斗衛星導航系統的快速發展，得益于中國綜合國力的提升和經濟的持續發展。國家鼓勵運用衛星導航新技術，不斷拓展應用領域，滿足人們日益增長的多樣化需求。積極推動國際交流與合作，實現北斗衛星導航系統與世界其他衛星導航系統的兼容與互操作，為全球用戶提供高性能、高可靠的定位,導航與授時服務。“一帶一路”建設給北斗衛星導航系統帶來了重要發展機遇，同時，北斗衛星導航系統也能為更好地推進“一帶一路”建設保駕護航。作為一個大國，我們必須擁有一個自己的全球衛星導航系統，這就是北斗！它既是中國的北斗，也將是世界的北斗！