中国如何分享卫星导航卫星导航“大蛋糕”

□ 本刊特约记者 陈全育

“卫星导航应用只受人们想象力的限制。”美国全球卫星定位系统(GPS)的创始人布拉德·帕金森的这句经典名言，早已成为世界卫星导航应用市场发展趋势的准确描述。稍加留意，我们就会发现，如今卫星导航应用在人们日常生活中已经无处不在。

我国北斗卫星导航系统工程总师孙家栋院士曾带领他的团队在调研后做出这样的结论：每年全球卫星导航应用市场的需求高达4000亿美元。在如此丰厚的经济回报面前，世界各大全球卫星导航系统或加紧升级，或迅速组建，纷纷亮剑争锋。

车载GPS导航仪已进入千家万户

具有GPS导航功能的手机

“蛋糕”背后的竞争

目前，真正实现了全球导航定位的只有美国的全球卫星定位系统。因此，美国凭借这一“独大”的优势占据着世界卫星导航应用领域的绝大部分市场。但是，在区域性卫星导航应用中，中国的北斗卫星导航试验系统和俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统无疑将成为美国全球卫星定位系统的竞争对手。

2009年2月4日，俄罗斯联邦议会公布了有关卫星导航定位航天活动的“格洛纳斯”联邦法律，这同时也是俄罗斯出台的关于卫星导航定位的首个法律。

该法律规定，俄罗斯允许格洛纳斯卫星导航系统同时用于和平目的与防御目的，实现全俄覆盖，并详细阐释了网络用户的相关权利与责任等。

据有关人士分析，该法律意味着民用市场获得了开发应用格洛纳斯卫星导航系统的许可，是该系统在俄应用及俄境外推广的里程碑。

俄罗斯去年遭受了席卷全球的金融危机的巨大冲击，俄罗斯副总理伊万诺夫却表示，尽管俄政府面临着金融危机的严峻考验，但并不会削减格洛纳斯卫星导航系统项目的投资。这一消息再次说明了俄政府着力发展该系统的决心。

中国的北斗卫星导航系统预计将于2020年实现全球覆盖，届时该系统的各项技术指标将与美国的全球卫星定位系统相当，而其短报文通信的独特功能，对用户来说无疑是个很大的诱惑。

欧洲实施的伽利略全球卫星导航系统计划虽然一度因欧洲一些国家出现财政困难而步履维艰，但欧空局在法属圭亚那库鲁航天中心的地面站已于2009年年底正式落成，这标志着该计划又向前迈进了一步。

北斗卫星导航系统第三颗卫星总设计师谢军说，地面站与天基卫星系统同等重要，“伽利略”系统高度重视地面站建设，这说明其已经把目光盯在将来的应用上。

印度、日本等国家也不甘在全球卫星导航应用领域的竞争中示弱。2009年，印度制定了雄心勃勃的卫星导航定位发展计划，其区域导航卫星系统(IRNSS)将在3年内投入运行。该卫星导航系统的定位精度大约为10米，将覆盖整个印度洋地区。

尽管经济形势不好，但日本仍在全力推进多个雄心勃勃的航天计划，其中之一便是使用轨道高度比美国的GPS卫星还要高的卫星，以便创建日本自己的卫星导航系统。

“尽管印度、日本的目标是建立覆盖本国全境及周边地区的区域性卫星导航系统，但如果发展顺利，依然有升级为全球卫星导航系统的可能。”谢军分析道。

毫无疑问，作为持续促进信息产业发展的高科技“明星”，新一轮的国际航天竞争项目已经牢牢圈定在了卫星导航技术的应用上。

服务能力决定竞争成败

“卫星导航系统的竞争焦点一定是系统的服务能力，我国的北斗卫星导航系统将来走向国际化应用也要走提升服务能力这条路。”孙家栋院士富有远见地说，从我国“长征”系列运载火箭、通信卫星走向国际化的历程来看，充分验证了这一道理。

那么，卫星导航系统服务能力的竞争主要表现在哪些方面呢？

从民用角度来说，全球卫星定位系统、格洛纳斯卫星导航定位系统、伽利略全球卫星定位系统以及北斗卫星导航系统所具有的定位能力都能精确到米，而这一量级的定位精度，已经足够满足民用市场的需求。

因此，如果单从定位精度上来做比较，已经没有多少实际意义。在激烈竞争的面前，精度趋同是一种普遍趋势。

北斗卫星导航系统所具有短报文功能的独有优势，无疑将使其更容易与海事卫星电话、手机短信等通信手段融合。该系统在浙江、海南等地渔船作业方面的广泛应用，使这一优势更加明显。因为海上没有地面常规通信设施，北斗导航终端可以像发手机短信一样进行联络。

而世界上的其他卫星导航系统也在模仿北斗卫星导航系统的这一优点，希望未来发射的卫星具有短报文服务的功能。

有关人士分析，中国能否使这一独创的优势成为增强整个系统竞争力的“撒手锏”，关键还要看其具体应用中能否对该功能进行有效开发。

孙家栋院士把卫星导航系统服务能力的重点放在了地面应用功能的开发上，“只有好用，才会有用户。”他说。

美国的全球卫星定位系统自进入民用市场以来，卫星的服务能力变化不大，而地面应用方面的服务能力则是与日俱增，这才造就了该系统目前独步全球的局面。

著名卫星导航专家、任教于日本东京海洋大学的樊春明教授此前在接受《科技日报》采访时表示，为了迎头赶上世界民用卫星导航潮流，中国政府首先要在大系统范围内做出统筹决断，协调好科技部、工信部、交通部和无线电管理委员会等职能部门的关系，为开展地面设备开发的企业提供良好的环境。政府修路、企业造车，政府扶植的重点应该是产业而不是企业。

而对企业来说，他建议要瞄准世界一流水平，只有制造出一流产品才能够生存。

同时，他认为，产业界同样离不开学术界的支持，高科技企业能够得以生存的唯一途径是具备能够消化大学和研究机构科研成果的能力。因此，我国的大学、研究机构和政府投资的相关企业不仅要切实追踪最前沿的新技术，同时还要做好政府决策部门的技术参谋官，“官民学研”共同努力是争取在世界卫星导航领域内争得一席之地的必要条件。

美国GPS卫星导航系统示意图

伽利略导航卫星系统示意图

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美国升级GPS力保“黄金标杆”地位

美国正在对GPS(全球卫星定位系统)进行升级改造。去年5月，美国审计署出台报告指出，美国的GPS日益老化，超期服役，前景堪忧。

美国空军航天司令部导航与授时系统负责人戴维·巴克曼上校说，美军现阶段正在积极改造GPS的卫星和地面控制设备，对GPS的可靠性无需担忧。

据巴克曼上校介绍，美国计划在今年发射型号为2F的改进型第二代GPS卫星，并于2014年发射第一颗型号为3A的第三代GPS卫星，该卫星现阶段已完成初步设计，预计将于2012年出厂。

美国审计署的报告指出，若需保证GPS可靠性，必须使24颗卫星同时正常运行的可靠性高于95%，但由于不少卫星都已超期服役，随时可能报废，因此，从2010年～2014年，GPS的可靠性将低于95%，甚至可能只有80%。

这一报告在全球范围内引起了极大关注。直接负责GPS卫星指挥与控制的美国空军第二空间指挥中队负责人迪安娜·伯特中校说，眼下有12颗卫星因超期服役而被列入重点关注名单。

洛克希德·马丁公司是GPS卫星和运载火箭的主要承包商。眼下，该公司已与美国国防部签订了生产两颗第三代GPS卫星的协议，设计工程预计将于今年夏天完成。

而该公司副总裁德格里斯则表示，第三代GPS卫星的定位精度将从目前的4米提高到0.63米，其抗干扰能力、信号强度以及覆盖范围均有所提高。同时，第三代GPS卫星将不但可以提供民用信号，而且还能将民用信号通道增加至4个。

德格里斯说，美国与欧盟、日本也已达成协议，新一代GPS卫星将与欧盟的“伽利略”系统和日本的QZSS导航系统实现兼容。

美国军方规划，在未来5年内为GPS加速升级改造项目注入58亿美元。而未来的全球定位系统将由12颗第二代卫星和32颗第三代卫星构成。(王永康)

俄罗斯发射3颗“格洛纳斯”卫星

去年12月，俄罗斯成功发射了3颗格洛纳斯-M全球导航系统卫星。俄罗斯赫鲁尼切夫国家航天中心发言人博布列涅夫说，3颗格洛纳斯-M导航卫星搭乘一枚质子-M运载火箭从哈萨克斯坦境内的拜科努尔航天发射场升空，并顺利进入了预定轨道。

博布列涅夫表示，此次卫星发射的目的是为了增加格洛纳斯卫星导航系统在轨卫星的数量。目前，该系统的在轨卫星总数为19颗，其中有16颗正常工作，另外两颗正在临时进行技术维护，还有1颗即将面临退役。

俄罗斯原计划在2009年用两次，共发射6颗格洛纳斯全球导航系统卫星，分别是9月和12月。原定于9月发射的卫星因技术原因被推迟至今年发射。格洛纳斯-M卫星属于新一代导航卫星，重1415千克，在轨寿命为7年，由俄罗斯列舍特涅夫卫星信息系统公司制造。

而格洛纳斯全球卫星导航系统由俄罗斯单独研发部署。该计划始于上世纪70年代。这一系统至少需要18颗卫星为俄全境提供卫星定位及导航服务，如要提供全球服务，则需要24颗卫星在轨工作。在俄罗斯完成该系统全部卫星的部署后，其卫星导航范围可覆盖整个地球表面和近地空间，定位精度将达到1.5米以内。 (聂云鹏)

欧洲顺利完成伽利略导航卫星平台集成测试

日前，欧空局的伽利略在轨测试卫星的工程模板平台集成测试工作在位于意大利首都罗马的泰雷兹·阿莱尼亚航天中心顺利完成，该平台目前正在进行功能测试。

此外，由英国阿斯特里厄姆公司制造的工程模板有效载荷也将于近日正式交付给欧空局。

此次测试对研发和发射首批4颗伽利略全球导航卫星至关重要。整合测试的目的是为了检验整体单元、次系统和被植入的上层系统的界面兼容性和准确度。而功能测试的目的则是为了证明被植入的工程单元与它们最初设计的规格是否一致。

据了解，在伽利略在轨实验卫星上植入工程模板的目的是为了降低初次发射的4颗卫星的设计风险。同时，该模板同样也用于排除功能测试环境和测试环节的不稳定因素。此外，使用该模板还能够验证地面电子设备界面的作用以及卫星与地面控制中心的兼容性。

该工程模板在外观、尺寸以及作用上与飞行模板大体相同，但该模板却并不拥有飞行模板的全部冗余备份，这是因为工程模板的个体单元并不需要进行时间跨度长、耗资巨大的环境测试。

据悉，模板卫星同样将会在罗马的泰雷兹·阿莱尼亚航天中心进行系统集成和测试。第一次发射的时间初步定于今年年底，而第二次发射则定于2011年年初。(伽易)

俄罗斯格洛纳斯导航卫星系统示意图

日本QZSS导航卫星