1、 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的背景與發(fā)展歷程

       中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)實施了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略，從1994年，啟動北斗一號系統(tǒng)工程建設(shè)以來，北斗衛(wèi)星導航發(fā)展已從原來的北斗一號系統(tǒng)發(fā)展到北斗全球系統(tǒng)（也稱為BDS-3）。北斗一號系統(tǒng)采用了有源定位體制，可以為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務(wù)。北斗二號系統(tǒng)工程建設(shè)，于2004年啟動，這套系統(tǒng)在兼容北斗一號技術(shù)體制基礎(chǔ)上，增加了無源定位體制，可以為亞太地區(qū)用戶提供定位、測速、授時廣域差分和短報文通信服務(wù)。“北斗全球系統(tǒng)”目前擁有5顆衛(wèi)星在軌測試，這5顆衛(wèi)星共同發(fā)展星間鏈路等試驗驗證工作，并適時入網(wǎng)提供服務(wù)。“北斗全球系統(tǒng)”計劃將于2018年，面向“一帶一路”沿線及周邊國家提供基本服務(wù)；2020年前后，完成35顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，可以為全球用戶提供服務(wù) 。

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2、 北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）的發(fā)展新趨勢

       著眼于未來，BDS面臨著以下主要任務(wù)：建設(shè)完整的星座系統(tǒng)；升級地面運控中心，使之更加穩(wěn)定；提高衛(wèi)星原子鐘的性能；提供全球的PNT服務(wù)；增加自主導航能力；增加新的信號頻段；使之與其它GNSS的兼容與互操作；使BDS的星基增強系統(tǒng)也與其它GNSS廣域增強系統(tǒng)兼容。

       為了完成這些任務(wù)，BDS將進一步發(fā)展星間鏈路技術(shù)、新的定軌策略、與星基增強系統(tǒng)的整合，以及多頻信號體制。

3、 BDS+的概念與設(shè)想

       楊元喜院士對“北斗+”概念也做了詳細的解讀。“北斗+”有兩種含義：一是指 “北斗+”應用，即北斗與其他電子產(chǎn)品的集成應用，或?qū)⒈倍沸酒度氲狡渌?wù)終端、服務(wù)產(chǎn)品中，形成在北斗位置服務(wù)基礎(chǔ)上的其他更多功能服務(wù)與應用；二是指北斗與其他導航系統(tǒng)集成，如與[敏感詞]GPS系統(tǒng)、俄羅斯GLONASS系統(tǒng)、歐洲Galileo系統(tǒng)、慣性導航、天文導航、物理導航等形成多系統(tǒng)集成定位導航授時(PNT)體系，從而形成全球無縫PNT服務(wù)體系，其連續(xù)性更強、可觀測性、穩(wěn)健性都將得到有效提高“。

       總而言之，“北斗+”的核心要素便是：多信息源、穩(wěn)健的運控系統(tǒng)、整合的傳感器、自適應的數(shù)據(jù)融合和智能和統(tǒng)一數(shù)據(jù)的PNT服務(wù)。

       北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS+）的可能性模式基于以上論述，楊院士進一步介紹了“北斗+”的可能性模式。包括與多個GNSS系統(tǒng)的兼容與互操作、與地面無線電導航系統(tǒng)（Doppler/ROLAN/TACAN/Omega/甚高頻VOR/Alpha/Wi-Fi等）的整合、與慣性導航系統(tǒng)的整合、與其它導航手段或者時空信息生成手段（微型原子鐘、地磁、重力、成像、地理信息、聲納、天文信息等）的整合、以及與量子定位系統(tǒng)（Quantum Positioning System，QPS）的整合。

       下圖呈現(xiàn)了基于這些模式的“北斗+”架構(gòu)。

4、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS+）的關(guān)鍵技術(shù)

       楊院士分享了“北斗+”各類模式中可能會應用到的關(guān)鍵技術(shù)，包括超穩(wěn)定的芯片級原子鐘、超穩(wěn)定的IMU、芯片集成多感應器、QPS和組合PNT、自適應數(shù)據(jù)融合和在多模PNT信息數(shù)據(jù)融合中的并行計算等。

       在報告的最后，楊院士再一次強調(diào)未來“北斗+“的各項優(yōu)勢，并表示“北斗+”時代的到來不僅能帶動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，更會形成巨大的應用潛力。

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