2020年4月4日隨著北鬥三號系統、也是北鬥導航的最後一顆組網衛星抵達四川群山深處的西昌發射場,北鬥衛星全球組網最後衝刺階段的序幕開始被拉開,屆時全球最為成熟的定位系統除了美國的GPS外,就數中國歷經數十年打造的北鬥導航。自2007年第一顆真正意義上的北鬥導航衛星發射後,時隔近13年預計將於本月內發射的第五十五顆北鬥衛星,將實現北鬥工程的全線竣工。而此時距離第五十四顆北鬥衛星的升天僅僅過去了不到兩個月,北鬥衛星的密集發射讓人感到頗為震撼。
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北鬥全球導航的最後一顆衛星已運抵西昌發射場直待5月內升空
實現全球組網的五十五顆北鬥衛星主要是由地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星構成,而此次即將發射的第五十五顆北鬥衛星就是地球靜止軌道衛星。目前這顆北鬥衛星已經進入了緊鑼密鼓的測試試驗、總裝和推進燃料的加注階段,只待長徵三號運載火箭裝載就緒後便可發射升空。隨著2020年北鬥全球系統的組建完成,其將助力我國衛星導航產業格局的初步完善,對於中國衛星導航國際化進度意義重大,而根據規劃在本年度北鬥的預計應用規模將超過4000億。
我國投資20多億與歐美合作開發導航系統受挫後開始轉向北鬥
細數全球四大導航系統分別為美國GPS、中國北鬥導航、俄羅斯格洛納斯導航和歐洲各國共同研發的伽利略導航。自1993年開始組建的格洛納斯導航系統,是早期佔據衛星頻段最好的導航系統之一,其於2007年發射的20多顆通信衛星組網完成後便投入了運營,但由於後期投入維護和升級資金的短缺,格洛納斯陷入了僅有10多顆衛星運行的窘境。而中國早期在衛星導航領域基礎薄弱,2003年在投入超20多億與歐盟聯合開發伽利略導航受挫後,便開始將導航系統的重點放到北鬥的自主研發上。
近20年中國北鬥從有源定位向無源定位、從國內向全球範圍導航邁進
從2000年北鬥一號系統的兩顆地球同步軌道衛星發射開始,由於採用用戶終端需要向衛星發射定位信號的有源定位方式,並且僅需這兩顆衛星便可以實現定位功能,但其短板就是定位的精度僅為100米左右,覆蓋的範圍僅局限在中國大部分地區。而於2012年北鬥二號系統的組網,中國北鬥實現了覆蓋範圍從國內向亞太區域的跨越,由於採用了在用戶終端便可定位計算的無源定位,其定位精度也實現了10米以內,這也標誌著中國製造的衛星導航系統首次實現了自主創新。
北鬥採用Ka頻段中速星間鏈路是結合了我國自主導航的創新和特色
但中國導航系統的雄心並不局限在亞太地區,2017年年底由長徵三號乙一次性搭載的兩顆北鬥三號衛星,標誌著中國開始進入全球衛星導航系統的新時代。由於我國採用了Ka頻段中速「星間鏈路」,實現了衛星和衛星之間數據聯繫,不需要在地面建站便可以實現國內定位的衛星與海外的衛星相連,在地面通信站與衛星失去聯繫的情況下也具備強悍的抗幹擾能力。北鬥三號系統上具備的中國特色與創新,將導航與通信相結合,是中國導航從亞太區域向著全球範圍邁進的基礎。
2020年北鬥全面組網後將帶動上中下遊北鬥產業高達4000億的應用規模
在2020年北鬥導航全球組網的格局全部完成後,其將帶動軍用、民用兩大領域的產業鏈的發展和完善,這種新興的產業也被稱之為北鬥產業。北鬥產業主要包括通信天線、北鬥晶片、傳感器和板卡等硬體設備研發生產的上遊產業鏈,手機、車載導航等行動裝置導航定位終端的中遊產業鏈,以及下遊產業鏈分布的採集、監測和遠程調度的數據環境分析,主要是指北鬥導航在各行業的適用系統研發和全天候的運營服務。可見北鬥產業的商業化和國際化對於我國來說受益無窮。
根據規劃截至到2020年年底中國北鬥在高科技行業要達到80%的市場份額
早在2013年我國就北鬥產業的未來提出了早期規劃,截止到2020年年底,中國北鬥要達到60%的市場貢獻率,而在高科技等重要行業則要達到80%,使其擺脫對美國衛星導航GPS的依賴。除了在國內市場進一步開拓外,在海外導航市場也應具備較強的國際競爭力。隨著北鬥衛星的終端設備中通信定位最為關鍵的部件——北鬥晶片實現40納米級的突破後(目前已經達到28納米級),使北鬥導航的商業化邁出了重要一步,這也有利於我國掌握衛星導航的智慧財產權,對於國產導航系統的產業發展助力極大。