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未來十年衛(wèi)星導(dǎo)航做什么？

發(fā)布時間：2020/03/19 13:14:45 訪問量：2090

（1）北斗三號全球組網(wǎng)將要完成，并且在今年提供全球服務(wù)。
未來十年，衛(wèi)星導(dǎo)航做什么？眾所周知，隨著衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用與服務(wù)不斷廣泛深入發(fā)展，衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代信息社會的一種生活方式，滲透到國家安全、國民經(jīng)濟(jì)和社會民生的方方面面，衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)在我們的口袋中，在我們的掌心里。未來十年，衛(wèi)星導(dǎo)航還有什么要做的？簡單地說，就是要用好用足北斗，并且將其升級換代實(shí)現(xiàn)新時空體系的跨越發(fā)展。歸根結(jié)底一句話，應(yīng)該將衛(wèi)星導(dǎo)航的兩個“想不到”做到“極致”。從開頭的GPS到現(xiàn)在的GNSS，人們一直在驚嘆衛(wèi)星導(dǎo)航的兩個“想不到”：第一個“想不到”是衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用如此廣泛，乃至無限，順應(yīng)國家信息化發(fā)展，北斗衛(wèi)星原理應(yīng)用在高校教育已屢見不鮮，北斗教學(xué)儀器設(shè)備、北斗教學(xué)實(shí)驗(yàn)室搭建等。其服務(wù)只受到人們想象力的限制，只有想不到，沒有做不到的；第二個“想不到”是衛(wèi)星導(dǎo)航的軟肋如此明顯，脆弱（漏洞）不堪，多種多樣的日地空間的太陽黑子和耀斑與地磁等地球物理異常擾動變化，各式各樣的物理阻隔、遮擋、屏蔽與多徑和反射，以及層出不窮的自然的人為的與有意的無意的干擾威脅和擾亂欺騙攻擊，都將會導(dǎo)致GNSS信號接收的異常中斷和操縱失敗，造成嚴(yán)重后果和生命財(cái)產(chǎn)損失。所以，必須從國家層面采取積極有效的應(yīng)對措施，確保其應(yīng)用與服務(wù)的可靠、可信、精準(zhǔn)、安全、智能。

（2）未來十年的主要目標(biāo)應(yīng)該是把以上兩個“想不到”做到“極致”，這就是說，要將第一個“想不到”的應(yīng)用服務(wù)效益做到極大化，要將第二個“想不到”的脆弱漏洞影響做到極小化。
這樣的任務(wù)看似簡單，實(shí)質(zhì)上難度極大。但是，由于在這兩個方面，我們已經(jīng)有了以前十幾年，甚至二十幾年的發(fā)展基礎(chǔ)，我們可以實(shí)現(xiàn)高起點(diǎn)高質(zhì)量高速度的發(fā)展演變。這也就是說，我們不是重打鑼鼓另開張，而是充分利用原有的技術(shù)與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，在這上面蓋高樓，做到更上一層樓。應(yīng)該指出，由于我國近些年來的主要人力物力財(cái)力，重點(diǎn)放在北斗系統(tǒng)建設(shè)上，我們在應(yīng)用服務(wù)效益極大化和脆弱漏洞影響極小化方面還有許許多多事情要做，特別是在后者，也就是在脆弱漏洞影響極小化方面，我們應(yīng)該說是僅僅處在起步階段，與歐美相比，特別是與處在國際領(lǐng)先水平的美國相比，我們還有較大的差距。美國在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，自始至終一直站在世界的最前列，其根本的訣竅是技術(shù)上的與時俱進(jìn)和前沿領(lǐng)先。1995年GPS宣布投入正式的全面服務(wù)，翌年就聲明開始GPS的現(xiàn)代化。2004年美國成立天基PNT委員會，2008年就提出《國家PNT發(fā)展規(guī)劃總體架構(gòu)（2025）》，并且在2010年推出相關(guān)的實(shí)施方案第一稿。近十多年來，美國一直在針對GPS的脆弱性問題，進(jìn)行多種多樣的備份和替代技術(shù)和系統(tǒng)解決方案的研究，同時推進(jìn)PTA（保護(hù)、優(yōu)化、增強(qiáng)）發(fā)展對策與策略，政府領(lǐng)軍打造堅(jiān)韌性PNT，平緩地逐步實(shí)現(xiàn)著從GPS向PNT的升級換代發(fā)展。從2013年開始，美國政府從政策文件、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、檢測測試多方面推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全保障行動，并且在2020年2月形成特朗普的《通過負(fù)責(zé)任地使用PNT服務(wù)加強(qiáng)國家的堅(jiān)韌性》總統(tǒng)執(zhí)行令，把時空信息服務(wù)提高到確保國家安全、經(jīng)濟(jì)安全和社會公共安全的堅(jiān)韌性層面，并且要求相關(guān)政府部門機(jī)構(gòu)負(fù)起責(zé)任，以期促進(jìn)民用企事業(yè)的科技創(chuàng)新和應(yīng)用服務(wù)推廣。“負(fù)責(zé)任地使用”的關(guān)鍵內(nèi)涵是服務(wù)的堅(jiān)韌性，包括完好性、可靠性、可信度和精準(zhǔn)度。

未來十年衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用服務(wù)效益的極大化和脆弱漏洞影響的極小化任務(wù)，其重點(diǎn)內(nèi)容可以歸納為四大方面：

北斗/GNSS多星座多頻率系統(tǒng)之系統(tǒng)再設(shè)計(jì)再利用再推廣
北斗/GNSS面臨多星座多頻率系統(tǒng)體系的消化吸收，再設(shè)計(jì)再創(chuàng)新再利用再推廣，在用好用足北斗系統(tǒng)資源和優(yōu)勢能力的基礎(chǔ)上，要充分用好用足GNSS資源和能力，實(shí)現(xiàn)融合創(chuàng)新，尤其是將我國的GNSS兼容互操作的后發(fā)優(yōu)勢和超前競爭力發(fā)揚(yáng)廣大，往深化實(shí)化精化方面進(jìn)發(fā)，讓技術(shù)與產(chǎn)業(yè)向高端進(jìn)發(fā)引領(lǐng)全球發(fā)展；

GNSS向新時空（PNT）的技術(shù)與系統(tǒng)的升級換代
僅是通信和遙感衛(wèi)星，而更多的應(yīng)該是衛(wèi)星導(dǎo)航與它們的結(jié)合和融合，經(jīng)過我們認(rèn)真研究斷言：只有導(dǎo)航衛(wèi)星與通信真正融合之日，才是中國商業(yè)航天成功之時。不信，咱們走著瞧！

新時空技術(shù)體系政府工作重點(diǎn)是引領(lǐng)錘煉國家堅(jiān)韌性
從國家安全、經(jīng)濟(jì)安全和社會公共安全出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)安全和國家重大基礎(chǔ)設(shè)施安全保障是關(guān)鍵，而負(fù)責(zé)任地使用新時空（PNT）服務(wù)是不可或缺的主要抓手，所以相關(guān)政府部門的重點(diǎn)應(yīng)該是引領(lǐng)打造新時空服務(wù)的堅(jiān)韌性（或者說是安全性），確保智能時空信息服務(wù)的完好性、可靠性、可信度與精準(zhǔn)度。因此，必須認(rèn)真建立防干擾、反欺騙的組織與行動體系，監(jiān)測威脅攻擊源，并且采取緩解消除行動措施，同時要通過技術(shù)創(chuàng)新與系統(tǒng)集成，形成抗衡干擾和欺騙威脅的集成融合系統(tǒng)，或者是備份替代系統(tǒng)，確保國家的網(wǎng)絡(luò)與關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全，確保國民經(jīng)濟(jì)與人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

新時空服務(wù)體系產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)是完善構(gòu)建中國智能信息產(chǎn)業(yè)
時間空間是人類的最為重要的參照系，北斗/GNSS一體化地提供了高精度的時空基準(zhǔn)，所以它們會有這么大的影響力。而新時空服務(wù)體系大平臺，能夠通過時空這一主線把許多技術(shù)與系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)與社群有機(jī)地聯(lián)系在一起，時空的總體性、基礎(chǔ)性、通用性、精準(zhǔn)性成為不可或缺、不可替代的粘合劑，成為當(dāng)代智能信息產(chǎn)業(yè)的整體架構(gòu)師，把當(dāng)前流行的所有熱門科技領(lǐng)域，如大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、人工智能等等，統(tǒng)統(tǒng)集中于麾下，推動信息服務(wù)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，形成智能信息產(chǎn)業(yè)群體的集群發(fā)展態(tài)勢（涉及整體布局、國民經(jīng)濟(jì)、社會民生，包括城鄉(xiāng)一體與均衡發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施與網(wǎng)絡(luò)安全、應(yīng)急救援與公共管理、科技創(chuàng)新與動能轉(zhuǎn)換、智能交通與物流聯(lián)運(yùn)、智能制造與無人系統(tǒng)、教科文衛(wèi)與協(xié)調(diào)成長（北斗教學(xué)儀器設(shè)備、慣性教學(xué)設(shè)備、北斗教學(xué)實(shí)驗(yàn)室等）、時空服務(wù)與精準(zhǔn)施策、移動健康與數(shù)據(jù)支撐），推進(jìn)無所不在的新時空（智能）服務(wù)，打造領(lǐng)先世界的中國服務(wù)國家品牌。

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