北斗系統總設計師楊長風：北斗晶元都是「中國芯」

“車輛使用北斗系統，能不能實現一兩米精度、秒級誤差的導航？”有聽眾問道。

“單靠北斗系統的定位精度和可靠性還有差距。”楊長風坦言，但配合更強大的地基增強系統、車輛間的協同能力、車道輔助設施建設等，車道級識別完全可以實現，甚至可以實現無人駕駛。

稍稍幾句對談，“高冷”的北斗系統就和日常生活無縫對接。

近日，全國政協重大專項工作委員宣講團在京舉行宣講報告會，全國政協委員、北斗衛星導航系統工程總設計師楊長風以《北斗衛星導航系統建設發展與融合應用》為題進行宣講。部分在京全國政協委員、市政協委員，市政協機關幹部，“模擬政協”社會實踐活動學生代表參加宣講活動。

衛星導航與位置服務產業總體產值年均增長約20%

楊長風通俗地解釋了衛星導航的原理：基於三球交匯原理，通過測量3顆以上導航衛星與用戶接收機的距離，解算用戶的三維位置坐標，“聽起來好像很神秘，但我們搞導航的一聽就明白了。”他笑說。

建設高性能、高可靠的全球衛星導航系統，是我國科技領域中長期發展規劃的16個重大專項之一，歷時近30年建設，北斗系統是我國迄今為止規模最大、覆蓋範圍最廣、服務性能最高、與百姓生活關聯最緊密的巨型複雜航天系統。

“北斗系統是由空間段、地面段、用戶段的工作衛星、四十多個地面站、成千上萬的用戶終端等一起織就的一張‘天羅地網’。”楊長風說。

“這張網”的地位不言而喻，作為國家經濟社會發展的重要支撐，它是繼移動通信、互聯網之後的第三大經濟增長點，10年來我國衛星導航與位置服務產業總體產值年均增長20%以上，預計2020年產值有望超過4000億元。

全球定位精度與GPS相當，局部區域優於GPS

和GPS系統比，北斗表現如何？

“北斗是最強大的全球衛星導航系統。”楊長風說，北斗系統獨創了三種軌道混合星座，增加了精密單點定位、星基增強、區域短報文通信、國際搜救、全球短報文通信等新功能，可以播發更優的導航信號，“全球範圍定位精度與GPS相當，局部區域優於GPS”。比如在北美、非洲、歐洲等地，北斗的定位精度在5米左右，在亞太地區可以精確到2.5到3米。

除了實時導航和快速定位之外，北斗系統還有位置報告和短報文通信等特色功能。如楊長風所言，北斗服務就在你我身邊，“作為全球最先進的導航系統，它的應用‘只受人類想象力的限制’。”

特別是用北斗系統可以“發簡訊”的短報文服務，是國外其他任何一個全球衛星導航系統都不具備的。楊長風透露，年底預計有增加短報文功能的華為手機發布，車道級別導航也可能搭載其中。

星星互聯 星地互聯

楊長風表示，北斗系統具備星間鏈路，實現衛星之間、星地之間互通互聯。

他進一步解釋，北斗三號系統採用Ka頻段相控陣鏈路，將30顆衛星和國內幾十個地面站有機聯繫起來，極大提升了運營能力、安全性和定位精度，直接為航天器提供測控輸數傳服務，“沒有地面支持的情況下，衛星可以實現60天自主運行，上下鏈路不受大氣電離層的干擾，定位精度顯著提升。”這是它的“獨門絕技”。

抗戰勝利七十周年大閱兵中，地面方隊時間誤差僅僅在0.3秒之內，距離誤差在正負10厘米之內，空中梯隊米秒不差，都是北斗的功勞。

“北斗芯”都是“中國芯”

經過多年發展，北斗已形成完整產業鏈，基礎產品實現自主可控，國產北斗晶元、模塊等關鍵技術全面突破，性能指標與國際同類產品相當。多款北斗晶元實現規模化應用，工藝水平達到22納米。

談到最受關注的“北斗芯”，楊長風直言，“稱得上都是中國芯”，“北斗晶元跟國外基本水平是同一量級”。“都是自己干出來的。”他說，地面也完全是中國芯，今後功耗會更低，精度會更高。

2020年7月31日，北斗三號全球衛星導航系統建成並正式開通服務，這標誌著中國自主建設、獨立運行的全球衛星導航系統已全面建成，中國北斗開啟了高質量服務全球的新篇章。

但這不是北斗系統建設的終點，據楊長風介紹，一顆北斗導航衛星的設計壽命是10年至12年，從北斗二號的經驗來看，衛星可以服務到12至14年，然後進入“墳墓軌道”，到時就要替換。2035年前，我國還將建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系，為未來智能化、無人化發展提供核心支撐，持續推進系統升級換代，構建覆蓋天空地海、基準統一、高精度、高智能、高安全、高效益的時空信息服務基礎設施。