淺議我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)狀及前景
一、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)簡介
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)(BDS),是繼美全球定位系統(tǒng)(GPS)和俄GLONASS之后第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。 系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端組成,可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù),并具短報(bào)文通信能力,已經(jīng)初步具備 區(qū)域?qū)Ш、定位和授時(shí)能力,定位精度優(yōu)于20m,授時(shí)精度優(yōu)于100ns。2012年12月27日,北斗系統(tǒng)空間信號接口控制文件正式版正式公布,北斗導(dǎo)航業(yè)務(wù)正式對亞太地區(qū)提供無源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成。空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星。地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個(gè)地面站。用戶端由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”(GLONASS)、歐盟“伽利略”(GALILEO)等其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端組成。
該系統(tǒng)可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)并兼具短報(bào)文通信能力。[3]中國以后生產(chǎn)定位服務(wù)設(shè)備的生產(chǎn)商,都將會(huì)提供對GPS和北斗系統(tǒng)的支持,會(huì)提高定位的精確度。而北斗系統(tǒng)特有的短報(bào)文服務(wù)功能將收費(fèi),這個(gè)功能的實(shí)用性還有待觀察。
二、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的現(xiàn)狀與主要制約因素
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)運(yùn)營以來,在軍民用領(lǐng)域上發(fā)揮了重要作用,迄今為止,已為用戶提供定位服務(wù)超過億次,通信服務(wù)超過千萬條,在森林防火、水利 防汛、交通運(yùn)輸?shù)让裼谩④娪妙I(lǐng)域產(chǎn)生了顯著的社會(huì)效益。所研制的黑龍江大興 安嶺森林防火信息系統(tǒng)、瀾滄江上湄公河船舶調(diào)度管理系統(tǒng)和鄭州鐵路局鐵路機(jī)車到站報(bào)點(diǎn)系統(tǒng)等北斗系統(tǒng)應(yīng)用示范工程,已取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益 。
但是,北斗系統(tǒng)作為我國自行研制的、具有鮮明應(yīng)用特點(diǎn)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),總的來說,目前的實(shí)際應(yīng)用并不理想。主要表現(xiàn)在 :
(1)系統(tǒng)應(yīng)用不充分,與世界上第三個(gè)投入實(shí)際應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的地位不相稱
北斗系統(tǒng)工作容量可達(dá)百萬戶,而目前注冊在線的終端用戶卻不足千分之一,衛(wèi)星資源閑置嚴(yán)重。該系統(tǒng)的“快速定位、雙向報(bào)文通信和精密授時(shí)”功能,特別是雙向報(bào)文通信功能未得到充分應(yīng)用,該導(dǎo)航定位系統(tǒng)在許多民用領(lǐng)域中的用途還未被認(rèn)知。中國工程院戚發(fā)韌院士經(jīng)過對北斗系統(tǒng)進(jìn)行詳實(shí)的調(diào)研后提出:中國研制成功的第一個(gè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),目前在民用 領(lǐng)域資源利用并不充分,幾近閑置。他在調(diào)研報(bào)告中明確寫到:北斗系統(tǒng)本應(yīng)擁 有上百萬用戶的能力,目前卻只有幾千個(gè)用戶,國家投入幾十億元,但利用很不 充分,造成了資源的嚴(yán)重浪費(fèi) 。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)目前在民用領(lǐng)域應(yīng)用不充分、未形成產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀 ,與該系統(tǒng)作為世界上第三個(gè)投入實(shí)際應(yīng)用的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的地位很不相稱 。
(2)用戶終端設(shè)備價(jià)格偏高,在市場上無法與GPS系統(tǒng)形成競爭
北斗系統(tǒng)目前的有源定位技術(shù)體制決定了其用戶終端設(shè)備需能收能發(fā),在技術(shù)應(yīng)用上有通信功能,應(yīng)用優(yōu)勢明顯,這是無可懷疑的。但這種體制也使用戶終 端制造成本增加,加上終端設(shè)備用戶少,所以目前市場價(jià)格偏高,多數(shù)用戶難以接受。用戶終端設(shè)備價(jià)格昂貴的北斗系統(tǒng)在市場上是無法與GPS系統(tǒng)進(jìn)行競爭 的。
(3)用戶終端設(shè)備研制開發(fā)滯后,跟不上應(yīng)用需求
北斗系統(tǒng)用戶終端設(shè)備研制開發(fā)嚴(yán)重滯后于系統(tǒng)建設(shè)。究其原因,一是用戶終端設(shè)備研制起步較晚,沒有做到與系統(tǒng)建設(shè)同步研發(fā);二是用戶終端研制難度大,沒有集中力量對其重點(diǎn)進(jìn)行攻關(guān),各研制單位各自為戰(zhàn),技術(shù)上不交流,形不成合力;三是國內(nèi)器件、部件生產(chǎn)基礎(chǔ)差,而進(jìn)口芯片價(jià)格昂貴。在2002年北斗系統(tǒng)開始試運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)民用終端設(shè)備尚不成熟。至今國內(nèi)仍有十幾家單位 在投入資金研制北斗用戶終端,但提高性能價(jià)格比的成效并不大,有的單位甚至不得不退出研發(fā)。目前能生產(chǎn)北斗系統(tǒng)民用終端的廠商有五、六家,產(chǎn)品價(jià)格較高,各有優(yōu)缺點(diǎn)。北斗系統(tǒng)民用終端設(shè)備生產(chǎn)廠商各自為戰(zhàn)的研制生產(chǎn)方式,在當(dāng)前用戶量不大、生產(chǎn)批量上不去的情況下,成本下不來;而成本下不來,市場用戶就上不去,形成一個(gè)惡性循環(huán)。用戶終端設(shè)備生產(chǎn)方式存在的高成本是影響北斗系統(tǒng)推廣應(yīng)用的問題之一 。
(4)北斗民用市場的自由化和無序競爭,影響了北斗系統(tǒng)應(yīng)用市場的健康發(fā)展
由于國家沒有北斗系統(tǒng)民用開發(fā)規(guī)劃和應(yīng)用市場準(zhǔn)入機(jī)制,市場完全是無序的自由競爭,一些企業(yè)單位對北斗系統(tǒng)市場認(rèn)識和估計(jì)過于樂觀,為早日搶到市場,自發(fā)投入不少資金開發(fā)北斗民用終端。到目前為止,真正獲得成功、設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量較好的廠家只有幾個(gè)。有一些企業(yè)單位在產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量還不成熟的情況下,就急于推銷自己的產(chǎn)品收回投資,采用低價(jià)競爭方式搶占市場,結(jié)果是實(shí)際 運(yùn)行故障頻發(fā)用戶服務(wù)又跟不上,動(dòng)搖了用戶選用或繼續(xù)使用北斗系統(tǒng)的信心,增加了對北斗系統(tǒng)應(yīng)用的懷疑情緒,影響了北斗系統(tǒng)健康發(fā)展和推廣應(yīng)用。
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