发力天地一体化建设助推北斗应用走向国际
——专访国家“千人计划”特聘专家王盾
2018-08-21甄小云
王盾,工学博士,研究员。国家“千人计划”特聘专家,航天恒星科技有限公司科技委副主任。
《卫星应用》:作为航天恒星科技有限公司(以下简称“航天恒星”)导航领域首席专家,可否谈谈近来航天恒星在卫星导航领域取得的成果?
王盾:航天恒星是国内最早从事卫星导航技术研究的单位。在空间应用上的产品研制经验有30余年,研制了我国首台用于高精度轨道测量任务的导航测量系统,通过双频导航信号实现的飞行器高精度定轨,事后精密定轨指标达到国际先进水平,产品已应用于海洋二号、资源三号等型号。所研制的双导航系统测量型接收机技术指标达到国际先进水平。当前,航天恒星可为低轨卫星的导航授时需求提供实时在轨亚米级和事后处理毫米级精度的成熟货架产品。
2014年10月,探月工程三期再入返回飞行试验器服务舱和返回器搭载了航天恒星研制的全球导航卫星系统(GNSS)导航接收机。这是国际上首次在50000km的高度实现基于导航卫星的高轨航天器实时在轨自主导航,为再入返回飞行试验器服务舱在50000~5000km 高度的转移轨道上全程提供了实时在轨的连续定位和测速数据,综合性能在当时处于国际领先水平。
2016年,北斗卫星导航技术在新一代大推力火箭的发射任务上又得到了创新应用。大型火箭在发射升空后箭器分离,需要对箭体的散落点和散落过程进行掌控和监测。当火箭发射场位于海岸附近时,在辽阔的海面布设监测网络需要投入很大的资源。将北斗卫星导航系统特有的短报文功能应用于箭体散落监测,不仅可以获得实时准确的监测数据,而且高效和经济。在距离火箭发射仅剩下不到3个月的攻关时间,在充分考虑火箭动态特性、海洋特殊环境等多方面因素的基础上,航天恒星成功研制了十几套箭载导航终端,在实际飞行验证中,北斗短报文卫星定位系统按时序开始回传有效定位数据,并分别给出了各部段分离后的位置和速度信息。这次任务的成功实施也充分展示了在北斗二号服务区的边缘地带,北斗卫星导航系统仍然能为高动态用户提供高精度定位测速服务和实时短报文通信服务。
航天恒星积极响应国家政策,大力推进北斗在民用领域的应用,促进北斗与卫星遥感、卫星通信等技术融合,深入推进北斗在各行业的应用。农业方面,承担了国家发展与改革委员会的黑龙江精准农业示范工程项目,项目共计安装农机I型监控终端2万余台套、农机自动驾驶终端上千台套,推动了北斗导航技术在黑龙江省精准农业领域的应用;生态环境方面,基于通导遥技术,在青海省三江源国家公园建立生态环境状况和人类活动影响监测评估考核系统、保护地行政管理和社会服务系统、生态管护公益岗位管理考核系统、移动执法平台等信息管理系统,树立国家级生态保护样板。此外,承担的嘉兴智慧化工园区项目,通过打造智慧物流、智慧能源、智慧安防、智慧环保、智慧地理信息系统,将北斗与卫星遥感、物联网等技术融合,实现创新应用。
《卫星应用》:自2012年北斗卫星导航系统试运行以来,在国家政策推动下,北斗应用领域不断拓展,在天地一体化网络、智慧城市建设等领域发挥着越来越重要的作用,请您谈一谈北斗卫星导航系统及应用产业的发展前景。
王盾:当前,以美国为代表的发达国家都在纷纷开展天地一体化综合网络的建设,天地一体化综合信息网络实现的目标包括:可与任何人进行任何业务通信;可及时获取何时何地何种目标发生何种变化的信息;可获得自己和相关人所在地点和时间信息。在这其中,北斗卫星导航系统及其星基-地基增强网络可以作为高精度的空间位置和时间基准,直接为地球表面及近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务。北斗是构成天地一体化信息网络的重要组成部分。当然天地一体化综合信息网在建设中有很多的技术问题,依托航天恒星建设的天地一体化重点实验室,针对天地一体化综合信息系统与仿真、天基信息高精度处理、空间信息融合等关键瓶颈问题开展研究,提升天基信息系统应用效能,推动国家航天产业和信息产业技术进步。
智慧城市是能够充分运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应,为人类创造更美好的城市生活。智慧城市具有三个特点:更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化。位置信息感知是建立透彻感知能力的重要一步,而时间信息的统一是建设智慧城市的前提,也是实现城市智能化的基础。所以说,北斗导航系统是建设智慧城市的基础设施,其涉及基础测绘、国土规划、公共安全、交通运输等智慧城市建设的方方面面。
《卫星应用》:当前北斗三号全球布网正在进行中,对于北斗创新应用的未来您有什么期许和展望?作为资深导航专家,您是如何培养核心技术人员,激发他们的科研热情的?
王盾:《中国北斗卫星导航系统》白皮书中提出了北斗国际化发展。从全球范围看,在GPS基本垄断市场,GLONASS奋起直追、市场占有率迅速提升,Galileo提供初始化运行并加快星座布网的竞争环境下,快速完善系统构建,结合北斗三号计划,建设全球监测站网,加快星地基增强系统建设,确保北斗系统性能,将成为北斗国际化发展的前提和基础。
随着“一带一路”倡议的深入落实,我国与马来西亚、新加坡、柬埔寨等开展交流合作,与沙特、阿联酋、埃及、摩洛哥、突尼斯、阿尔及利亚等国家制定推进措施,巴基斯坦的交通运输、港口管理,缅甸的土地规划、河运监管,老挝的精细农业、病虫灾害监管,文莱的都市现代化建设、智慧旅游,印度尼西亚的海上集成应用,北斗正提供定制服务。航天恒星为阿尔及利亚建设了星基增强系统、在老挝建成北斗地基增强系统示范网,北斗等卫星应用已随卫星一同走出国门。
在航天恒星导航事业部,70后已成为科研生产带头人,80后成为团队骨干力量。航天恒星秉承“实干以固本、创新以致远、诚信以立世、融汇以共赢”的核心文化理念,始终坚持把人才作为事业发展的“第一资源”,坚持人才与事业同发展,尤其在加强青年创新人才培养方面不断探索实践,坚持按系统工程的方法来筹划和推进年轻人才培养选拔工作,打造适合青年人才成长规律的培养体系。“系统工程”加“私人订制”,让人才快速成长:根据青年人才成长不同阶段特点开展有针对性的培训,并实施“导师制”。实践历练多岗锻炼让青年人才脱颖而出:坚持以工程项目为牵引,以型号研制为平台,注重强化实践历练。通过骨干津贴,专项荣誉奖励等制度,建立了良好的激励机制。
文_《卫星应用》编辑部
摄影_甄小云