中俄卫星导航合作背后:将在技术和安全等方面形成互补

近期,中俄卫星导航合作协定即将生效,北斗联手格洛纳斯,这意味着什么呢?二者可相互补填盲区,也可形成技术上的优势搭配。另外,今后两国共同生产导航芯片,也是重要内容之一。

  北斗卫星导航系统是全球四大卫星导航核心供应商之一,目前在轨卫星已达39颗。据欧洲全球导航卫星系统局估计,到2020年,设备和位置数据服务市场规模将达到1800亿欧元(约合1900亿美元),在使用的接收器将达到80亿个,因而卫星将成为一个国家工业竞争力的重要组成部分。

中俄卫星导航合作背后:将在技术和安全等方面形成互补

卫星导航应用,资料图

  目前,北斗系统始终坚持开放合作、资源共享。先后与GPS、格罗纳斯实现兼容互操作。北斗导航系统还加入国际民航、国际海事、3GPP移动等国际组织,加快融入全球服务。

  中俄卫星导航合作协定即将生效

  8月30日,在俄罗斯喀山举行的中俄卫星导航重大战略合作项目委员会(简称项委会)第六次会议中,经双方确认,《中华人民共和国政府和俄罗斯联邦政府关于和平使用北斗和格洛纳斯全球卫星导航系统的合作协定》即将生效。该协定作为中俄卫星导航合作的重要政府间文件,将为两国卫星导航领域合作提供法律和组织保障。

中俄卫星导航合作背后:将在技术和安全等方面形成互补

北斗全球导航卫星系统模型,资料图

  北斗联手格洛纳斯,这意味着什么呢?

  相较于美国的GPS,目前,我国北斗的覆盖范围还是受到制约,因为无法在一些国家设置地面站,限制了北斗在全球的高精度覆盖面积。目前,北斗在我国大部分地区的定位精度已小于10米,未来若建成全球化卫星星座,那就必须在国外建地面站,而俄罗斯国土面积广大,非常适合建立校准站。

  专家认为,对于中俄而言,合作的第一步当数互建地面控制站,这些站点可以用来校准卫星信号。地面站的大地坐标会被精确测得,然后与接收到的卫星信号坐标对比,测出信号误差,进而反馈给卫星系统校正。

  盲区互补

  北斗与格洛纳斯的合作,可以相互补填盲区。“格洛纳斯”导航系统建立时间早,在覆盖范围上有优势,定位服务范围侧重于极地和高纬度地区,地面基站数量较多,而北斗导航定位系统的服务范围偏南纬度地区,只是在中低纬度精度水平较高。因此,两者合作可以互相补盲。

  技术互补

  在技术方面也可形成优势搭配,北斗技术比较创新,例如独有的短报文功能,格洛纳斯技术较为成熟,具有相当强悍的抗干扰功能,两者可以组合成理想的导航体系。中俄两国作为一带一路上的重要国家,双方导航系统的合作也是起到示范效应。

  安全“再保险”

  在战时,中俄两国的卫星导航系统的合作可以起到相互备份的作用,中俄卫星定位导航系统通过相互兼容对方信号,将能提高可靠性。如果俄罗斯的格洛纳斯卫星信号被干扰,用户可接收中国的北斗卫星信号,反之亦然。这意味着两国的定位导航安全得到“再保险”。

  补产能短板

  中俄两国共同生产导航芯片也是重要内容之一。在芯片领域的合作,实际上是俄罗斯缺少相应的芯片制造能力,想通过与中国合作补齐短板。时任“格洛纳斯”非商业集团总裁亚历山大·古尔科就曾向媒体透露,俄罗斯和中国将建立合资企业,开发、生产、销售支持世界三大导航系统——中国北斗、俄罗斯洛格纳斯和美国GPS的新型导航接收机。

中俄卫星导航合作背后:将在技术和安全等方面形成互补

全球四大卫星导航系统,资料图

  延伸阅读:各国卫星导航系统建设

  全球导航系统,除了中国的“北斗”与俄罗斯的“格洛纳斯”,还有美国的“GPS”和欧盟的“伽利略”,当然日本和印度也发展了自己的“准天顶”系统与印度区域导航卫星系统,这只能算区域性质的。这些系统中,美国的GPS应用最为广泛。

  本来全球的导航系统不用这么复杂,直接使用美国的“GPS”就行,但是美国有自己的小算盘。GPS建设和运行时间长,技术成熟,性能稳定,应用范围广,但是服务受制于美国。一方面GPS导航信号分军码和民码,只有美国和其主要盟国可使用精度高、可靠性好的军码,其他国家只能使用低精度的民码,而这种低精度却是美国人故意加入选择性误差造成的。另一方面GPS的应用要受到美国军方的制约,战时它可实施“局部屏蔽”,关闭相关区域的GPS信号,或者在民码上施加干扰,让用户无法正常使用GPS。

  伽利略导航曾瘫痪数日

  欧盟为了抗衡GPS单一系统独大,花费16年时间研发伽利略系统,在2016年12月投入测试,目标是2020年正式运作。当时欧盟表示,伽利略不会只停留“GPS后备”的地位,并称伽利略表现更为精确及稳定。伽利略同时通过免费及收费模式提供服务,不少政府部门及私营企业在导航或搜救等活动中,均会使用此系统。

  但2019年7月11日,伽利略系统除了测试中的两个卫星,其余22个卫星全数列为“无法使用”,令系统陷入完全瘫痪状态,使用伽利略系统的电子装置均无法接收时间或定位信号。好在这次瘫痪没有持续太长时间,经过几天的努力,伽利略卫星导航系统的工作人员解决了问题,卫星在7月16日恢复服务,距离卫星服务中断只过去了117小时10分钟。

  “格洛纳斯”历经坎坷

  “格洛纳斯”项目是苏联在1976年启动的,计划使用24颗卫星实现全球定位服务。但苏联的这些卫星设计寿命只有一年,真实的平均在轨寿命也只有14个月。

  苏联解体后,俄罗斯继续发射卫星建造格洛纳斯导航系统,到1996年格洛纳斯卫星星座才达到额定工作的24颗,宣布正式投入完全服务。可惜好景不长,由于苏联的解体和俄罗斯的经济困难,格洛纳斯星座的卫星数量至2002年最低降到7颗卫星,维持正常工作为6颗。

  2003年开始格洛纳斯系统又进入复苏阶段。每年约发射6颗卫星,加上卫星寿命有所增加,所以到2011年12月,格洛纳斯星座又恢复到24颗卫星的完全工作状态。

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