国际海事组织认可北斗的可行性分析(下)
2014-03-19康登榜泉浩芳
+ 康登榜,泉浩芳
(中国航天标准化研究所)
国际海事组织认可北斗的可行性分析(下)
+ 康登榜,泉浩芳
(中国航天标准化研究所)
北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统(GNSS),在国际海事领域有着广泛的应用需求。本文介绍了国外卫星导航系统在国际海事组织(IMO)的标准化历程,解读了IMO关于全球无线电导航系统(WWRNS)和未来GNSS的政策规定、性能要求和认可程序,并据此对IMO认可北斗系统进行可行性分析,最后就北斗相关认可工作的开展提出建议。
北斗;卫星导航;IMO;标准化;WWRNS;GNSS;认可
4 北斗获得IMO认可的可行性分析
4.1 北斗卫星导航系统概述
北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时,为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。
北斗系统建设实施“三步走”发展战略。第一步,2000年建成了北斗卫星导航试验系统,解决了我国自主卫星导航系统的有无问题;第二步,建设北斗卫星导航系统,2012年形成区域覆盖能力;第三步,2020年左右,形成全球覆盖能力。
在我国及周边地区,北斗系统基本服务性能如下:位置精度为平面10米、高程10米;测速精度为每秒0.2米;授时精度为单向50纳秒;并可提供双向高精度授时和短报文通信服务[15]。通过广域差分和地基增强等手段,北斗系统服务性能还可进一步提高,满足各类用户需求。
4.2 北斗获得IMO认可的机遇和挑战
4.2.1 存在的机遇
海事领域是北斗系统应用推广和产业化的重要领域,需在借鉴国外GNSS经验的基础上,积极开展北斗WWRNS组成部分的认可工作,促进北斗跨入国际海事应用门槛。当前,北斗系统WWRNS组成部分认可工作正处于一个需要努力把握住的战略机遇期,具体表现在以下四个方面:
一是北斗已正式向中国及周边地区提供服务,满足了WWRNS组成部分认可的前提条件。2012年12月27日,中国召开新闻发布会,宣布北斗正式提供运行服务,并同时发布北斗公开服务信号B1I的接口控制文件(ICD)。北斗系统自2011年12月27日宣布试运行服务以来,系统运行稳定,空间星座性能逐步得到明显改善,服务区域不断扩大,定位性能稳步提升,促进了北斗芯片终端的研制以及行业与区域应用的快速推进[15]。目前,国内正积极开展北斗在海事领域涉及水上船舶、水上搜救、内河航运等方面的应用示范,将为北斗加入IMO标准框架提供支撑。
二是北斗加入IMO的国际标准化工作已取得阶段性成果。2013年9月初,中国向IMO提交的《船载北斗接收机性能标准(草案)》提案文件顺利通过NAV第59次会议审议,将提请2014年召开的MSC会议审议,通过后将向全球公开发布[16]。这标志着北斗加入IMO标准化工作取得重大阶段性成果,也为北斗WWRNS组成部分认可奠定了基础。
三是IMO支持多星座在海事领域的应用。鉴于单一卫星导航系统存在脆弱性问题,使得IMO愿意接纳GNSS多系统在国际海事领域的应用,保证海上航行安全。国际海事涉及船舶进出港及近海、远洋航道上的生命安全服务需求,对精度、完好性、可用性、连续性等要求非常高,是单一卫星导航系统难以保证的,而GNSS多系统应用可以提高上述性能,这使为北斗提供了进入WWRNS的机会。
四是存在与Galileo探讨合作的基础。虽然欧盟早在2006年就已完成船载Galileo接收机性能标准的制定,但离其正式运行尚有很长的路要走,导致其WWRNS组成部分认可工作停滞不前。因此,北斗与Galileo有诸多共同点,且北斗在系统运行方面还具有一定的相对优势,双方具备探讨合作的基础,可以在IMO会议上互相配合、互相支持,推动北斗WWRNS组成部分认可工作的顺利开展。
4.2.2 面临的挑战
在机遇面前,我们还应清醒地认识到北斗国际标准化工作刚起步,相关经验不足,北斗国际海事标准化还面临着挑战,主要体现在以下四个方面:
一是IMO的MSC和NAV委员多来自欧美等国家。他们对于GPS、GLONASS与Galileo等系统非常熟悉,但北斗较为陌生,有可能会比较挑剔,在涉及北斗系统性能评估、接收机测试数据等技术层面设置难题。
二是IMO有关规则与要求十分严格。IMO开展WWRNS组成部分认可的技术讨论工作有一套严格的程序和要求:须提交IMO规定的技术文件及相关佐证材料,且满足IMO既有标准或规则的要求;提案讨论时,须澄清任意参会代表提出的问题或质疑,否则提案无法通过。这都给我们的参会准备工作带来挑战。
三是GPS的广泛应用提高了IMO关于GNSS的技术门槛。经过数十年的系统研发与广泛应用,GPS定位精度高、服务性能好的特点帮助其在全球拥有大量的海事用户。而美国正在进行的“GPS现代化”计划,将进一步大幅提高GPS的导航定位精度及其信号的可用性、完好性。这促使IMO提高了对GNSS的运行要求,客观上对北斗服务性能提出了更高要求,进而对北斗加入WWRNS带来了挑战。
四是国内支撑工作力度有待进一步提升。根据国外卫星导航系统WWRNS组成部分认可工作的经验和近两年参加IMO会议的实际感受,在开展北斗WWRNS组成部分认可工作的过程中,国内还有大量必须开展的支撑性工作有待完成:尚未公开发布完备的北斗性能规范文件,缺乏北斗系统在不同区域、不同环境条件下的服务性能测试数据,而且船载北斗接收机的研制、试验验证和实际应用都还处于起步阶段。
4.3 可行性分析及结论
根据上述分析,结合IMO在考虑是否承认某系统为WWRNS组成部分时将遵循的五项基本准则,可知:第1项准则,北斗已满足要求;第2项准则,可通过中国政府致函IMO完成;第3、5项准则,尚需提供进一步的佐证材料;第4项准则,北斗已公布ICD文件,后续主要工作为研制并公布北斗系统性能规范。因此,推动IMO认可北斗为WWRNS组成部分已初步具备条件,但后续尚需国内加大技术研究和政策支持力度,积极向NAV提交技术提案和参与会议讨论,并做好外事宣传和公关活动,推动IMO早日完成北斗WWRNS组成部分的认可工作。
5 开展推动IMO认可北斗系统的工作建议
根据国外GNSS加入WWRNS过程分析,IMO开展WWRNS组成部分认可工作一般经历先期沟通、提交提案、技术讨论、批准发布等四个阶段。借鉴国外相关经验,综合考虑北斗系统建设实际及应用推广考虑,根据IMO有关规则和要求,有条不紊地开展北斗加入WWRNS的国际标准化工作。具体工作建议如下:
1.积极参加IMO召开的MSC和NAV会议,宣传北斗卫星导航系统,促进IMO了解、认识北斗,表明北斗加入WWRNS的意愿及将开展的工作计划;
2.研究IMO工作模式,积极开展公关活动。MSC和NAV全会审议时质询意见较少,工作组逐条审议问题和质疑较多。建议在会前和会下积极与各方代表充分沟通,做好公关,有利于提前摸清意图,做好应对;
3.灵活遵守IMO有关规则要求。鉴于IMO开展技术讨论工作有一套严格的程序和要求,所有提案都需满足IMO既有的一系列标准或规则的要求、取得工作组的一致同意后方可通过。因此,建议灵活地按照IMO既定的程序或规则开展相关工作,提交满足要求的提案和相关佐证材料,确保工作顺利推进;
4.结合IMO对GNSS应用的性能要求,尽早公布北斗系统性能规范文件,提交北斗在不同区域、不同环境条件下的实际性能测试数据,并积极开展北斗应用于国际海事领域的性能评估;
5.积极开展船载北斗接收机的研制、试验验证工作,及时向IMO提交相关实测数据,证明船载北斗接收机满足A.1046(27)号决议的有关要求;
6.参照美国就GPS进入WWRNS事致函IMO的做法,由相关部门代表中国政府致函IMO秘书长,声明北斗已正式运行,承诺北斗将遵循国际惯例,连续地为全球海事用户提供服务;
7.加快开展差分北斗技术研究、船载差分北斗接收研制及全球差分台站建设等工作,提高北斗系统服务性能;
8.积极开展北斗与GPS等国外GNSS的兼容互操作研究及合作,提高海事用户获得的导航定位性能,推动北斗更好更快地为全球海事用户
6 结束语
为实现北斗系统在国际海事领域的广泛应用与推广,开展北斗加入IMO的国际标准化工作,即完成北斗WWRNS组成部分认可及制定船载北斗接收机性能标准是必须跨过的门槛,进而将北斗相关内容写入IMO国际海上人命安全公约(SOLAS公约),将有效推动船载北斗接收机在国际海事领域的全面应用。因此,开展北斗WWRNS组成部分认可工作是势在必行,而且开展的愈早愈好,对北斗也愈有利。
[1] 北斗卫星导航系统发展报告(2.1版),中国卫星导航系统管理办公室,2012年12月.
[2] http://www.imo.org.
[3] 康登榜,周玉霞.国外卫星导航系统的国际海事组织的标准化历程.国外卫星导航,2013,45(2):27-37.
[4] 美国政府致IMO秘书长的函,Robert E. Kramek,美国海岸警卫队司令官, 1994年12月2日.
[5] Report of the Maritime Safety Committee on Its Sixty-sixth Session, MSC 66/24, 18 June 1996:31.
[6] 美国政府致IMO秘书长的函,Thad W. Allen,美国海岸警卫队司令官, 2008年7月16日.
[7] Performance Standards for Shipborne GLONASS Receiver Equipment, Resolution MSC.53(66), 30 May 1996.
[8] Recognition of the Global Navigation Satellite System (GLONASS) as a Component of the World-world Radionavigation System, SN/ Circ.187, 13 December 1996.
[9] Report to the Maritime Safety Committee, NAV 48/19, 5 August 2002:38.
[10]Adoption of the Performance Standards for Shipborne Galileo Receiver Equipment, Resolution MSC.233(82),5 December 2006.
[11]World-wide Radionavigation System, Resolution A.666(16),19 October 1989.
[12]Maritime Policy for a Future Global Navigation Satellite System (GNSS), Resolution A.860(20), 27 November 1997.
[13]Worldwide Radionavigation System, Resolution A.1046(27), 20 December 2011.
[14]Revised maritime policy and requirements for a future GNSS, Resolution A.915(22), 29 November 2001.
[15]在国务院新闻办新闻发布会上的讲话,冉承其,北斗卫星导航系统新闻发言人,2012年12月27日.
[16]Report to the Maritime Safety Committee, NAV 59/WP.1, 5 September 2013:6-7.