北鬥資訊_劉經南：北鬥下一程，奔向「星辰大海」

從1994年北鬥一號啟動、二號亞太組網，再到三號全球定位，北鬥傾注了我國科學家26年的心血，「接力式」的組網科研路，成就了如今「北鬥+」的無限可能。

日前，新華日報《科技周刊》記者連線中國工程院院士劉經南，他是先後服務三代北鬥系統的「布星人」之一，也是北鬥三號系統衛星軌道精密定軌的重要參與者，中國實現「北鬥夢」的奮鬥進程，從他不懈奔走的「北鬥人生」中即可窺得一二。值得一提的是，2012年—2018年，他任職崑山杜克大學校長，6年間與江蘇結下「深厚情緣」，也為江蘇培養了一批批通訊、電子信息領域的卓越人才。

測繪人的「定位夢」，用自己的技術測定我國每一片土地

「這是北鬥系統中最後一顆收官星，也是一顆地球靜止軌道衛星，在距離地面約36000公裡的赤道上空。」6月23日，我國自主研發的第55顆北鬥導航衛星在西昌衛星發射中心發射成功，年過七旬的北鬥系統專家劉經南目不轉睛地收看網絡直播，感慨北鬥導航正由此登上世界舞臺。

時光回溯到20世紀90年代初，當時的中國沒有自己的衛星導航系統，測量定位都得靠別人的技術，時為副教授的劉經南當年在為我國科考做測量工作，他感觸強烈，一心盼望著要用我國自己的技術測定祖國大地上的每一座島嶼、每一片土地。「1994年我就參與了北鬥一號最初的設計、研討工作，當年北鬥一號系統建設正式啟動。」劉經南向記者回憶，1995年他主持的國家項目「GPS廣域差分技術及其應用」取得了突破，他和團隊陸續在北京、廣州、武漢以及南海西沙島礁等地開啟國內最早的「GPS廣域差分試驗」，在1000公裡～2000公裡區域內，實時定位精度可達到3～5米。由此他向國家建議：基於北鬥一號GEO地球軌道靜止衛星的雙向通信功能,建立中國自主的廣域GPS差分增強試用系統，一方面部分地滿足行業用戶需求，另一方面可為北鬥自身星基增強奠定技術基礎。北鬥專家組接受了這個建議，在北鬥一號就實現了GPS廣域差分功能。

2003年，由三顆衛星構成的北鬥一號系統正式建成，並開始為國內提供更為廣泛的定位、導航與授時服務，中國成為繼美國、俄羅斯之後，世界上第三個擁有衛星導航系統的國家。劉經南說，雖然當時我國北鬥技術剛剛起步，對於「全球跑」的動態衛星還不擅於管理，但就算只有三顆地球靜止衛星，那也是我們自己的衛星導航系統！

攻克多個關鍵技術，為北鬥三號提升「精度」奠定重要基礎

北鬥一號實現了「從無到有」，北鬥二號標誌著我國衛星導航系統的「落地生根」，北鬥三號則開啟了由並跑到部分領跑的徵途。從北鬥一號幹到北鬥三號，20餘年間，劉經南這些執著的中國「北鬥人」攻克了北鬥衛星系統多項關鍵技術，加快了北鬥系統前進的步伐。

「我們團隊為北鬥二號貢獻了地基增強系統和高精度衛星定軌；就星間鏈路組網和定軌精度的提升，為北鬥三號提出了一些建議，同時堅持在擴容北鬥雙向通信功能基礎上實現全球搜救功能。」劉經南另外還向記者提及一個細節，2006年前，在中國「全球衛星導航系統重大科技專項「立項過程中，他提出北鬥「地基增強系統」論證，這原本是計劃放在北鬥三號開展布設的。北鬥二號建設期間，在湖北省委省政府資助下，他牽頭建立了基於北鬥二號區域系統的國內首個省級區域的「北鬥地基增強」示範系統，將區域定位精度提升至釐米級，北鬥二號總設計師孫家棟院士主持驗收，對實時定位的精準感到驚訝，並親自驗證，此舉也為北鬥三號地基增強網的升級改造節省了時間。此外，劉經南團隊還牽頭解決了北鬥二號衛星姿態轉換期間（每半年約15天）不能服務的問題，更建立了亞太地區首個北鬥/GNSS高精度國際分析中心，實現了我國北鬥異構星座高精度數據處理關鍵技術的自主可控。

相比GPS，劉經南認為，當前北鬥系統最大的特點是「通導遙一體化」，兼具通信、導航和遙感功能。「只要你的頭頂上，有超過4顆以上北鬥衛星，就能夠實現自主獨立的精準定位。」劉經南說，你在全球任何地點、任何時刻，都能搜到6顆以上北鬥衛星，而在我們生活的亞太地區，最少能搜到12顆北鬥衛星。這些衛星，有地球靜止軌道的，有傾斜地球同步軌道的，也有中圓地球軌道的，既能最大程度地保障全球信號質量，又能保障亞太地區高精度應用和抗遮擋能力。

下一程錨定「星辰大海」，江蘇「北鬥+」未來可期

「我們的徵途是星辰大海」並不是一句空話，在劉經南看來，未來一段時期，我國北鬥發展的方向就是太空和海洋。他認為，伴隨著北鬥全球組網完成，以5G為代表的多種新技術，正為「北鬥+」開拓更廣闊的天地，一方面，有望通過「信號接力」的方式，將北鬥定位深入海底；另一方面，發展「弱信號接收」技術，我們有望在距離地面十幾萬公裡的外太空利用北鬥信號進行定位。

「總之，下一階段，我國北鬥技術將進一步優化及與其他技術融合，包括水下、室內、地下等在內的區域，信號被阻隔、被幹擾以及被欺騙時遇到的問題，都有望被逐一攻克。」劉經南舉例表示，未來，北鬥技術將深入無人駕駛、高鐵高精度定位和列車控制、電力網精準定位、智能農業、高精度測量測繪等領域，助力眾多產業轉型升級。

在江蘇，有關「北鬥+」的美好想像也正照進現實，甚至成為一張發展「新名片」。以南京為例，全市北鬥產業鏈企業已突破500家，南京市衛星應用行業協會相關負責人楊建中介紹，目前坐落在江北新區智能製造產業園的中國北鬥衛星導航（南京）產業基地是我國第三個北鬥衛星導航產業基地，基地已實現年300多億元的產業規模。

「據我所知，由北航牽頭成立的北鬥絲路學院就坐落在蘇州，這將為江蘇培養一大批北鬥導航與位置服務領域的國際化人才。」劉經南與江蘇情緣深厚，對江蘇發展北鬥經濟寄予厚望，2012年至2018年，劉經南曾擔任崑山杜克大學校長，此外，他也是江蘇北鬥產業聯盟的首席科學家，他認為，江蘇產業基礎雄厚，有著豐富的智能製造場景，可以率先開啟「北鬥+」的應用落地。他建議江蘇積極發展「北鬥+」服務，可與傳統服務行業深度融合，創造基於時空位置的新商態、新業態；還可以發展「北鬥+」功能，例如北鬥+無線網或輸電網，這樣的疊加讓無線網、輸電網成為一個能量和信息互相交融的「泛在網」，其所傳遞的不僅是傳統意義上的信息，還包括與人類需求相關的物質和能量等信息。

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