2018年是北鬥全球組網的開局之年，今年年底前將發射18顆北鬥三號組網衛星，服務覆蓋「一帶一路」沿線國家。與此同時，北鬥在國際合作方面也不斷取得新的進展。去年11月底，中美雙方正式籤署了《北鬥與GPS信號兼容與互操作聯合聲明》，北鬥在全球衛星導航系統中的影響力和地位再度提高。
中國衛星導航系統管理辦公室國際合作中心副主任沈軍表示，從中國的北鬥到世界的北鬥，北鬥系統在建設發展的過程中始終堅持開放的態度。跟其他衛星導航系統的關係，既有競爭，同時也存在合作。
北鬥一代因性能不強而備受詬病、北鬥二代也因僅覆蓋亞太區域顯得低人一等。沈軍認為，第三代北鬥系統的建成，將會扭轉這一局面，北鬥將成為一個真正能跟GPS叫板的衛星導航系統。
本期訪談嘉賓——沈軍
WGDC2018 北鬥+大數據峰會演講嘉賓
北鬥國際合作，兼容互操作成果顯著
北鬥在發展的過程中一直秉持著獨立、兼容與互操作、漸進、開放的基本原則，既是中國的北鬥，也是世界的北鬥。與其他全球衛星導航系統(美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐盟GALILEO)以及區域衛星定位系統(日本QZSS、印度IRNSS)之間，在頻率資源、信號體制等方面的確存在競爭關係，但各個系統間的合作也尤為重要。
2015年5月，中俄籤署《中國北鬥和俄羅斯格洛納斯系統兼容與互操作聯合聲明》。2017年11月，中美籤署《北鬥與GPS信號兼容與互操作聯合聲明》。在全球衛星導航系統國際委員會(ICG)上，北鬥系統不斷組織雙邊及多邊會談推進國際合作。今年，中國還將承辦全球衛星導航系統國際委員會第十三屆大會，北鬥國際合作的腳步正伴隨著全球組網的啟動越發加快。
泰伯網：請問北鬥與GPS的兼容互操作的作用和意義在哪裡呢?
沈軍：兼容互操作最簡單的解釋就是共處共用。
具體來說，兼容指的是系統間互不幹擾。因為國際電信聯盟(ITU)所劃定的衛星導航信號頻率資源有限，各個系統的信號頻率往往存在重疊。由於北鬥起步較晚，按照國際電信聯盟的規則，需要跟先到者協商。通過編碼協議以及一些其他的形式避免衝突。然後，北鬥才能在不幹擾其他系統的情況下，使用該頻段內的頻率資源。
而互操作的意義，是指不同系統間不僅能夠共存，並且還可以互相幫忙。
比如說在同一地點，單一系統可以接收到4-5顆衛星的信號，實現互操作後則可能接收到多個系統幾十顆衛星的信號，進而增強定位精度和效率。
泰伯網：如果系統間不兼容，後果是什麼?
沈軍：首先不兼容的話，會對其他系統造成幹擾，這在國際電信聯盟上屬於違法行為。另外，不兼容也會影響到北鬥系統的使用。
舉個例子，就是當時我們在跟美國就兼容互操作協議的談判期間，美國空軍故意將GPS的信號強度上調了一倍。這如果發生在現實使用中，有兩個信號在同一頻段，別人的信號比你強一倍，那肯定沒人會用你的信號。並且，高強度的信號會對你造成幹擾，極端情況下甚至會導致你的信號無法使用。
所以，包括我們在國際合作以及ICG上，最重要的核心議題就是兼容互操作。
泰伯網：北鬥與GPS的兼容互操作協議，跟與俄羅斯GLONASS籤訂的有何區別?
沈軍：從表面看，兩份協議並沒有太大的區別。但事實上，北鬥與GPS兼容互操作的難度和意義要遠大於GLONASS。本身GLONASS和GPS在信號體制上就有很大的差異，彼此不容易產生幹擾。而北鬥的信號體制跟GPS的信號比較類似，所以才要用編碼的方式把他和GPS區分開，但北鬥與GLONASS不存在這方面的問題，更多的重心則放在互操作上，考慮如何把兩個完全不同的信號計算出更精確的結果。
泰伯網：北鬥三號已經發射，未來還會有頻率方面的問題嗎?
沈軍：總體上來說，大部分的頻率協調工作都已完成，只剩跟歐盟GALILEO還有部分需要再談。就算萬一出現問題，北鬥三號也有一些備用方案，比如可以重構衛星，對衛星進行狀態和信號的調整等等。
泰伯網：衛星接收機中的多模合一與兼容互操作有何區別?
沈軍：實際上，如果沒有兼容互操作，就不可能有真正的多模合一。
其實，早期我們說的雙模，根本不算是雙模。你可以把它理解成，就是將兩個系統的衛星接收機安裝在一起，內部也完全是兩套東西。跟現在只用一塊射頻晶片就能把所有信號都收進來，並不是一碼事。兩者在成本、精度以及功耗上都有巨大差距。
如今的趨勢是將晶片做小，減小體積的同時降低功耗。信號越來越多，對於晶片處理信號的能力也有新的要求，以前可能只需要處理3-5個信號，那麼現在就是10-20個。
北鬥是否真正獲得了國際認可?
就目前來看，GPS的霸主地位仍然無人能撼動。兼容互操作，指的都是北鬥向GPS兼容。在國際上，北鬥系統的認可度究竟如何?有傳聞說北鬥信號不參加解算，又是真是假?
泰伯網：北鬥衛星導航系統的真實性能如何?
沈軍：北鬥從性能上來說，基本上跟GPS相當。
去年7月份我們的監測評估中心跟俄羅斯進行過一次聯測，用一臺汽車從西安開到霍爾果斯口岸，距離大概3000公裡。測量的結果是，北鬥的平均定位精度其實要優於3米。事實上，雖然GPS官方公布的精度為5-10米，但現在其實也能達到1-3米的水平。
目前，GPS在全球定位導航系統中依然屬於領跑者。不論從用戶量、覆蓋區域以及性能指標方面，GPS都是一個標杆。而北鬥作為後來者，仍然處於追趕過程中。比如，GPS每年都會進行精度檢測，並且對外公布當年的精度範圍和平均精度，而這方面北鬥還有待完善。
泰伯網：據傳聞有部分晶片不用北鬥信號進行解算，是真的嗎?
沈軍：按官方公布的數據來說，目前70-80%的手機都支持北鬥。但是據我觀察，的確很少有北鬥信號參加解算的，一方面的原因是由於前期北鬥衛星的數量較少，另一方面也是北鬥信號不夠穩定，加上了還不如不加。
我曾經從高通方面了解過，高通對於北鬥的做法就是，只接收北鬥信號，但不參加解算。就是表示說我能收到，但我不用，做樣子的成分比較大。說白了就是前期北鬥有一些服務還是不太完善。比如說高通晶片中有一個軟體，能夠預測衛星的星曆，幫助用戶減少定位時間。而前期北鬥公布的信息不規範，所以就不支持這樣的功能。還有早期我們用北鬥做測試，測試過程中突然就收不到信號了，問來問去原來是因為測試衛星把信號關了。
第三代北鬥的機遇與挑戰
中國的衛星導航系統已形成「三步走」發展戰略：2000年年底建成北鬥一號系統，向中國提供服務;2012年年底建成北鬥二號系統，向亞太地區提供服務;2020年前後建成北鬥全球系統，向全球提供服務。目前，前兩步已實現，中國成為繼美、俄之後世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。
泰伯網：北鬥三號全球組網，中國衛星導航企業會因此受益嗎?
沈軍：北鬥全球定位導航系統的建成，意味著全球範圍內又將增加一個新的GNSS系統，對於所有衛星導航企業來說，都是利好的消息。可以看到，北鬥新的空間信號接口文件一經發布，短短兩三個月內國際主流晶片廠商就都推出了支持北鬥的晶片。
但是從市場化的角度，北鬥三號對於國內企業並沒有太多的偏愛，相對來說比較透明。另外北鬥民用方面的一些特色功能，比如像短報文服務，可能會選擇一些民營企業作為分理商進行銷售，在這方面國內企業會有一些優勢。
泰伯網：未來北鬥三號會給衛星導航企業帶來哪些機遇與挑戰?
沈軍：按計劃北鬥三號將在2018年底之前發射18顆衛星，北鬥的發展不僅僅在於多發射幾顆衛星，從覆蓋亞太到服務全球。更重要的是新的信號和星基增強等新功能，會把這幾年間衛星導航領域的技術進展和成果進行落地。衛星導航產品的定位精度會因北鬥三號而進一步提高，我估計在高精度定位能力方面至少會實現一倍以上的提升。
北鬥一代、北鬥二代有些地方還不太完善。但第三代北鬥建成以後，我覺得這會是一個真真正正能跟GPS叫板的一個全球衛星導航系統。
想要傾聽沈軍關於北鬥國際合作的故事?了解更多關於北鬥的前沿技術和創新應用，敬請關注今年6月15日在北京·國家會議中心舉辦的WGDC2018大會北鬥+大數據峰會。讓我們共同探討北鬥技術、企業、產業、資本一起走向下一個未來。
編輯：孟祥琦