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《GNSS技术蓝皮书》发布

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发表时间:2019-04-28 15:31

《GNSS技术蓝皮书》,全书共分四章:第一章 概论,交待此书的由来和组成;第二章 系列文章的分类与归总,对于可能技术趋势进行初步排队;第三章 GNSS技术趋势分析研究,明确重点发展趋势,逐个进行剖析;第四章 若干思考与建议。

《GNSS技术蓝皮书》发布-GNSS全球卫星定位系统

  北斗产业发展的形势一片大好,北斗全球系统今年底将投入基本服务,北斗二号将逐步过渡到北斗三号,新信号体制带来了更加强大的性能功能,同时GNSS(RTK)兼容互操作,也将把北斗系统推上国际竞争的大舞台。北斗产业和相关企业,以及利益相关者,在北斗二号至三号的过渡和实现GNSS多星座兼容互操作的转折行动中,面临新的机遇和挑战。时间考验人,考验智慧与力量,考验国力和核心竞争力。

  从北斗产业发展的角度,应用规模化、服务产业化、市场全球化是我们的基本目标,今后2-3年间,北斗导航的标配化进程将进入一个崭新的发展阶段,同时多星座信号的采用,实现GNSS互操作的进程,也将全面推动北斗产业的增量、增质、增效,加速走向全球的步伐。北斗产业继续遵循“天上好用,地上用好”的发展方针,大踏步地在服务全中国、全世界、全人类的康庄大道上奋勇前进。

  北斗产业发展,已经逐步深入到国民经济和社会发展的各个方面与各个角落,行将成为一种生活方式。北斗不仅仅是一种技术,而是“北斗+”,或者是“+北斗”的一种产业发展生态,它在技术与产业的融合过程中,与各行各业的应用与服务中高度的相互渗透互动,形成新的应用产品和服务模式,跨界融合成为一种新时尚。正如习近平同志指出的那样:“卫星导航系统是重要的空间基础设施,为人类社会生产和生活提供全天候的精准时空信息服务,是经济社会发展的重要信息保障”。“北斗系统已成为中国实施改革开放40年来取得的重要成就之一。今年底,北斗系统将面向‘一带一路’国家和地区开通服务,2020年服务范围覆盖全球,2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系”。

  天下之势,一旦成为大势,成为趋势,则势不可挡,轰轰烈烈,浩浩荡荡,一泻千里。北斗/GNSS技术发展大势,业已呈现明显趋势,未来技术发展亮点、热点、焦点已露端倪,如能抓住趋势,顺势而为,就能够赢得机遇,就能够牢牢地把握掌控发展主动权,所以研究GNSS技术发展趋势,便成为该书的目标。

  我们在阅读、梳理、分析一系列文章的过程中,发现了三大应用技术趋势和一大热点与一个本征点,这就是:高精度大众化应用技术、电磁环境与场景化智能技术、多模跨界深度融合和集成技术,与囊括无人系统应用服务的自动化与智能化热点,以及GNSS核心技术还是离不开强化完善接收机技术这一本征点,其突出重点之一是天线系统。这些技术趋势和亮点、热点、焦点(本征点)的发现,似乎是在情理之中,也是有点出乎在情理之外。前者是因为我们早已经在历来的技术发展中,业已见到某些明显端倪,但是后者,这些与GNSS相关的技术能够不约而同地聚焦到自动化与智能化亮点、热点、焦点上来,让我们又一次恍然大悟,GNSS提供的时空信息成为主体主线,这是我们提倡的新时空的又一明显例证,真正是无时不在,无处不在,无所不在。

  在GNSS技术发展趋势研究基础上,我们总结出来了北斗/GNSS系统及其产业的三大趋势,这就是:

  所谓的GNSS第一大势,是从GNSS系统建设,转变为产业大上快上的契机,这一格局当前业已清清楚楚,洞若观火。至2020年四大全球系统(GPS、格洛纳斯、北斗系统、伽利略系统)和两大区域系统(QZSS、NAVIC),以及若干星基增强系统(SBAS),形成多星座、多频率共存共荣的局面,其中尤以GNSS兼容互操作为轴心将多星座系统关联起来,将多星座、多频率的复杂局面,简化为L1和L5两个频率上的不同系统的多种多样信号,同时简化的是GNSS接收机,实际上是简化了接收机的硬件,而复杂化了软件,从而开拓了终端产业多样化的前景。GNSS系统的不可或缺性昭然若揭,其应用与服务已经遍及到国计民生的方方面面,尤其是其提供的时空信息,占尽了天时地利人和,深入国防安全、国民经济、社会民生和科学技术的每个角落,一旦GNSS出现问题,会造成重大影响和严重后果。

  所谓GNSS第二大势,目前看起来其前景也逐步明朗化,这就是GNSS需要走升级跨越发展之路。它已经超出GNSS的范畴,换句话是从天基走向泛在的时空信息服务,也就是美国提出的从天基走向(泛在)的PNT,天基PNT的应用与服务,在时间空间上受到明显的限制,或者是说有其局限性。而泛在的PNT,相当于把前者彻底解放出来。泛在PNT,对于中国特色而言,当然就是新时空体系,泛在PNT只是新时空技术体系的一部分,更多的功性能指标需求已经凸显出来,要求体现信息时代、移动时代和智能时代的时代精神,这就是要加上安全可靠、精准确保、融合替换、开放共享、群智众创。这些已经不是新时空技术革命所能够涵盖的了,而是引领智能信息产业革命和相关的社会革命,从而摆脱为了创新而创新,不仅仅是做些锦上添花的事情,更多的是做雪中送炭的活计,做到顶天立地,脚踏实地,服务国计民生,服务国家的长远持续发展。

  所谓GNSS的第三大趋势,是其新时空技术的引领性,成为信息文明时代的智能化发展进程的领头羊,成为智能信息产业的新引擎,成为无人系统的核心竞争力和革命性武装力量。其优势体现在整体的系统性,适合于全局态势和发展趋势的把控,不仅仅在于空间布局的演绎变化,更加重要的是时间进程上的千差万别,千姿百态,千变万化,这种实时化、场景化、个性化的动态情景,才是智能化的真正难题所在,也是无人系统将运动载体与周围事物和实际环境,实现融合交互、协调匹配、安全高效的关键突破点,和技术支撑制高点。也为时空状态过程控制、情景预测、难题破解、智能服务,提供了广泛深入的研究开发和解决方案的探索与求解的广阔空间,还为物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能等一系列基础技术,以及自动驾驶车辆、无人机、无人船、机器人等自动化系统,提供了系统集成整体化架构和互联互通共建共享的统一大平台。


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