北斗何以加速走向大众应用

“北斗的应用开发比我预期的要快，但也是一步一个脚印。随着国内自主研发的北斗芯片模块进入实用阶段，北斗将在大众应用领域得到更加广泛的应用。”中国科学院孙家栋院士表示，北斗比全球定位系统更年轻，发展空间更大。

中国最近以“一箭双星”的形式成功发射了第18颗和第19颗北斗导航卫星。经过十多天的太空旅行，双星首次建立了卫星间的联系。第19颗北斗导航卫星通过星间链路，被第18颗北斗导航卫星成功接收，并返回到第一帧星间遥测。中国航天科技集团公司于8月11日发布了这一消息。

日前，由中国工程院和国家自然科学基金共同资助的“中国导航定位服务系统中长期发展战略规划研究”项目在江苏省昆山市杜克大学举行了首次专家咨询研讨会。来自国内外相关领域的30多位专家出席了研讨会。

北斗定位精度将通过增强达到厘米级

作为一个重要的国家空间信息基础设施，北斗导航卫星区域系统自2004年开始运行，并于2012年底在亚太地区正式运行。它的标准服务精度高达10米，完全可以与全球定位系统相媲美。

孙家东表示，前几天已经成功发射了两颗新一代北斗导航卫星，另外两颗将在年底前发射，进一步增强了卫星之间的相互通信功能。

孙家东表示，随着自主北斗芯片和模块等关键技术的全面突破，北斗系统已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、大地测量、救灾减灾、移动导航等领域，形成了较为完整的产业体系。北斗将继续加强国际合作，到2020年实现全球覆盖。

中国卫星导航系统管理办公室相关人员表示，目前正在实施的基础增强型网站作为一项重要的战略基础设施，将有效提高系统服务的准确性、可靠性和稳定性。那时，北斗的定位精度可以达到厘米级。

武汉大学前校长、昆山杜克大学现任校长刘景南院士是北斗系统专家组成员，导航专家。他经历了北斗一代和第二代从演示到实施的整个过程。其团队承担的“地基加固系统”的建设是为了使北斗提高其“视野”。

刘景南说，北斗卫星导航系统本身的服务精度只有10米左右。然而，对于许多应用，例如智能交通、精确农业和城市智能管理，定位和导航精度需要优于1米，甚至达到几厘米或几毫米。因此，需要提高精度，即需要纠正北斗信号的误差，使业务能够达到高精度水平。高精度应用是北斗系统未来发展最快的方向。

星星之间的交流首次实现。

刘景南介绍说，“一箭双星”是下一代北斗全球系统的新卫星型号。与当前区域系统的卫星模型有许多技术和功能上的差异。例如，星星可以互相交流，这是一个非常重要的功能。

原始卫星只能与地面数据通信，但不能在恒星之间通信。将来，这些新的卫星可以自己确定它们的确切位置，但是现在它们需要一个强大的地面系统来保持和记录每一时刻的恒星数据，从而确定精确的卫星轨道位置，这是进行精确的卫星定位导航和定时的基础。

刘景南说，目前恒星之间的通信是为了确保“万一地面系统被摧毁或地震造成地面支持问题，恒星本身仍然能够生存，它们可以在没有地面系统支持的情况下生存90至180天”。

刘景南表示，在去年马航370搜救行动中，全球定位系统无法接收马航飞机的信息，但马航飞机可以接收全球定位系统的信息。人们怀疑飞行员可能故意关闭了全球定位系统。即使没有关闭，全球定位系统也必须使用其他卫星系统通知地面监测系统它的位置。然而，现在只要北斗接收器安装在飞机上，就有双向通信功能，这使全球定位系统区别于只接收而不发送。北斗实现了收发信息的通信功能。

在昆山召开的这次“闭门会议”上，与会专家集中讨论了北斗未来10-20年的发展趋势。例如，人们现在70%的时间都住在室内，但是无论是全球定位系统还是北斗，因为房间被*，接收信号都会受到影响。

如何解决人才问题

刘景南透露，北斗区域系统将于2012年开始运行，其全球系统将于2020年完成并提供服务。与全球定位系统相比，北斗区域系统将提前五年实现三频服务功能。

然而，令刘景南担忧的是，卫星导航及其应用系统所需的高科技人才与国际人才之间仍存在差距。因为卫星导航涉及的领域很广，而且人员培训和成熟的周期相对较长，例如，物理、应用数学、无线电、复杂网络等。涉及基础科学，也有许多行业相关的专业，如芯片制造、软件、通信等。

以刘景南院士从事的测绘专业为例。它是一个基础和应用工程专业。许多人经过实践训练后，一方面对应用非常清楚，另一方面对导航卫星系统功能的顶层设计也非常清楚。然而，仍然很少有人熟悉应用程序和实际的顶层和整体情况。

刘景南说，从事基础科学的人有时太专业，对应用不太感兴趣，而从事应用工程的人往往对高层的整体情况了解较少，“这是我们过去在人才培养方面过于专业化造成的”。

刘景南表示，我们还需要培养能够独立思考、了解国际舞台最新动态、了解国际游戏规则、能够开展各种国际合作和交流的人才进入这个行业。这是提高中国在这一领域国际竞争力的需要。