北斗升級覆蓋全球
“第一代衛星導航系統在我國衛星導航系統建設中是一個起步階段，可以說是用很少的資金投入，打破了國外衛星導航領域的壟斷，填補了我國衛星導航領域的空白。但是由於本身原理上的限制，只能是一個區域衛星導航定位系統，無法發展成像GPS那樣的全球衛星系統。所以在第一代導航系統建設的同時，中國也同時開始了第二代衛星導航系統的建設論證。”李長江介紹道：“從1997年底開始起步，經過充分、周密的論證，2004年9月，第二代導航系統——北斗衛星導航系統建設被批准實施。”
“我們的策略是‘解決急需，兼顧長遠；先區域，後全球’”。謝軍說，因此，第二代系統的建設分為幾步走：首先，完成一期工程，建成區域衛星導航系統。在我國重點地區提供基本的導航、定位、授時服務，滿足急需。同時為應用開發全球系統建設奠定基礎。
“這一階段，對於我們搞衛星系統的來說，就是要在2012年把區域系統的衛星全部發射上天，其中包括地球靜止軌道(GEO)衛星、傾斜同步軌道(IGSO)衛星、中圓軌道(MEO)衛星。到目前為止，我們已經發射了7顆北斗導航衛星。2011年將發射4顆，2012年發射5顆。按照規劃，當2011年4月第三顆傾斜同步軌道(IGSO)衛星發射後，北斗系統就已經可以形成區域導航定位能力。當2012年完成所有區域系統衛星發射後，一是我們的區域導航將更加穩固，可靠性穩健性將更強。衛星更多，自然可提供更快更准的服務。二是在全球軌道上部署了我們的導航衛星，占有全球衛星導航頻率資源。”
對於這一點，謝軍解釋說：“首先，衛星上天需要軌道位置，就好比停車要有個停車位；其次，系統運行需要頻率資源。而這兩樣，現在都是資源緊張，爭奪激烈。比如說，導航衛星的頻率資源大部分被美國的GPS占有，俄羅斯的格羅納斯也占了一部分，中國和歐盟就只能見縫插針，因此北斗系統和伽利略系統計劃使用的頻率互有重叠。在這種情況下，誰先使用這個頻率誰就占據了這個頻率資源。”
其次，在2015年前，完成全球系統建設的在軌飛行技術試驗工作，全面解決二期工程的關鍵技術。
之後，2020年前，完成二期工程，建成與國外先進衛星導航系統技術服務相當的全球衛星導航系統。到時，北斗系統的空間段將由30多顆不同軌道類型的衛星組成。據了解，目前二期工程的建設工作已經啟動。
對於北斗系統具有的特點和優勢，李長江分析說，在一期工程完成之後，第一，北斗導航系統可以提供導航定位服務，其精度可以達到重點地區水平10米，高程10米，其他大部分地區水平20米，高程20米；測速精度優於0.2米/秒。這和美國GPS的水平是差不多的。
第二，授時服務。授時精度可達到單向優於50納秒，雙向優於10納秒。
第三，短報文通信服務。這一功能能夠保證在我國及周邊地區具備每次120個漢字的短信息交換能力。“一代系統的用戶不少，用得也很好，我們不能建設了二代系統，一代就廢了。所以，我們要做到二代兼有一代的功能，也有短報文通信能力。”
第四，具備一定的保密、抗干擾和抗摧毀能力；系統的導航定位用戶容量不再受到限制，並且保證用戶設備的體積小、質量輕、功耗低，滿足手持、機載、星載、彈載等各種載體需要。
在二期工程完成之後，北斗導航系統服務範圍將由我國及周邊地區向全球擴展，導航定位精度將提高，全球區域達到水平5米，高程8米。此外，系統安全性能將進一步提高，短報文通信性能也將得到進一步改善。
李長江說：“系統建成後，最重要的當然是應用了。在民用領域，我估計2012年完成區域系統的衛星發射後，到2013年，老百姓就可以開始使用北斗系統。目前，在建的北斗衛星導航系統除空間段衛星系統、地面運控系統外，用戶應用系統也在大力建設之中。我國已經把北斗系統用戶終端機的開發作為推廣應用的重要內容，不少國內廠商都在積極研製基於北斗系統的輕便、實用的用戶終端設備。”
孫家棟院士撰文指出，在與國外導航系統競爭的情況下，在較短時間內完成北斗在國家經濟安全領域的推廣應用和在大眾市場的迅速擴展，還面臨不少挑戰：
首先就是必須擁有核心自主知識產權的接收機芯片——自主知識產權的挑戰是不言而喻的。目前，在衛星導航芯片這一核心技術領域，我國的專利還寥寥無幾，而國外廠商僅基帶芯片已擁有2000多項專利。我們完全有理由擔憂，在不遠的將來，會不會出現又一個“有機無芯”的產業。解決這一問題，十分緊迫，需要創造更好的機制，鼓勵在基礎研究、產品開發等方面自主創新，掌握核心技術，保護自主知識產權，提高核心競爭力。
其次，必須提出有競爭力的應用解決方案和規模推廣策略——目前，GPS已占據我國衛星導航應用絕大部分市場，在這種情況下，北斗系統產業化面臨巨大挑戰。我國擁有全球衛星導航應用的最大市場，緊緊抓住應用的基礎市場，充分發揮北斗服務特色，創造性地提出應用解決方案和規模化推廣策略，是北斗系統應用推廣和產業化的關鍵。
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