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第八颗北斗卫星升空中国建全球导航系统

http://www.sina.com.cn 2011年04月11日12:00 央视《今日关注》

　　央视《今日关注》2011年4月10日播出“第八颗北斗卫星升空中国建全球导航系统”，以下是节目实录：

　　第8颗“北斗”卫星成功发射，中国成为继美俄之后第三个拥有自主卫星导航系统的国家。“北斗”卫星顺利升空具有什么样的战略意义？又有什么样具体的用途？世界各国为什么争相研发卫星导航系统？北斗导航系统何时能够投放市场？《今日关注》将邀请“北斗“卫星导航系统专家为您解读，敬请收看。

　　主持人(刚强)：

　　观众朋友大家好，欢迎您收看今天的《今日关注》。

　　中国的第八颗北斗导航卫星在今天凌晨发射升空了。本次的北斗导航卫星的成功发射也标志着北斗区域卫星导航系统的基本系统建设已经完成了。中国自主卫星导航系统建设进入到了一个崭新的阶段，中国将会逐步建起自己的全球卫星定位系统，这个北斗导航系统和我们所熟知的美国GPS系统，以及俄罗斯的“格罗纳斯”和欧洲的“伽利略”导航系统相比，都有什么不同之处？北斗导航系统的定位精度是多少？它又有什么样的具体的用途？以及北斗导航系统何时才能够投放市场呢？今天就这些话题，我们演播室请来了两位权威的嘉宾为大家做解读。首先给大家做一个介绍，一位是中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其先生，冉主任欢迎您。另外一位是西安测绘研究所研究员、国科学院院士杨元喜先生，杨院士欢迎您。

　　节目一开始，我们先来通过一个短片来回顾一下在今天凌晨第八颗北斗导航卫星发射的全过程。

　　(播放短片)

　　解说：

　　4月10日凌晨4点47分，中国第八颗北斗导航卫星成功发射，这标志着北斗系统建设和应用步入新的发展阶段。这颗卫星将与此前发射的北斗导航系统多颗卫星构成基本系统，经过一段时间的在轨验证和系统联调后，将具备向中国大部分地区提供初始服务条件。

　　根据系统建设规划，今明两年还将陆续发射多颗北斗导航卫星，完成北斗区域卫星导航系统建设，并在2012年之前首先提供覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力。2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的，覆盖全球的“北斗”卫星导航系统。

　　主持人：

　　最终我们这个北斗卫星导航系统是要有30多颗卫星在地球上空覆盖的，现在今天在凌晨发射的是第八颗。我看到我们给它定义的，意义的标志性意义是什么，就是北斗区域卫星导航系统的基本系统建设接近完成，我们怎么来理解这个概念？

　　冉承其(中国卫星导航系统关系办公室主任)：

　　我们国家跟别的国家发展卫星导航系统不完全一样，我们有自己的一个总体的发展战略，是按照“三步走”的战略。

　　第一，在2000年之前，我们已经建设成为了中国自主的有缘的卫星导航系统，成为了世界上第三个具有自主卫星导航系统的国家。

　　第二，我们要在中国或周边地区要建设成为区域的无缘的卫星导航系统。

　　主持人：

　　也就是说，现在的第八颗已经实现了区域的系统了？

　　冉承其：

　　第八颗是我们区域系统里面的基本系统。

　　主持人：

　　基本系统。

　　冉承其：

　　对。所有基本系统的概念，我们认为它就是说，这颗卫星上天以后，它将与我们以前发射的卫星一起构成基本系统以后，能够提供一个基本的服务。

　　主持人：

　　也就是说，现在这个大的骨架已经架构起来了？

　　冉承其：

　　是的。

　　主持人：

　　接下来，你刚才给我们介绍了整个我们北斗导航系统要分“三步走”这样一个战略的规划。杨院士能不能给我们介绍，就是到什么时候我们这个30多颗卫星就可以提供这种全覆盖的服务了？

　　杨元喜(中国科学院院士西安测绘研究所研究员)：

　　我们计划是2020年之前建成有30多颗卫星组成的全球卫星导航系统，其中包含另外一个基点就是2012年区域覆盖系统。

　　主持人：

　　2012年为什么这个时间点这么重要？

　　杨元喜：

　　2012年，刚才杨主任已经说了，就是构成一个基本骨架了一个系统，能够满足中国周边地区用户的使用的系统。

　　主持人：

　　我看到今天晚上发射的第八颗导航卫星进行了一次变轨，也就是说现在它的这个轨道还不是将来的工作轨道？

　　冉承其：

　　是的。这颗卫星从它入轨以后，我们计算来看，大概需要经过三次的变轨才能进入它预定的工作轨道，目前这颗卫星应该讲工作是正常的。

　　主持人：

　　总体需要多长时间，这三次变轨？

　　冉承其：

　　三天。

　　主持人：

　　三天？

　　冉承其：

　　嗯，一天一次。

　　主持人：

　　一天一次？

　　冉承其：

　　对。

　　主持人：

　　这个第八颗和我们之前发射的这七颗在今后这一段时间之内它的工作状态会是什么样子，是不是已经可以向中国区域来提供这种导航服务了？

　　冉承其：

　　是这样子的，我们前面已经发射的七颗卫星都是工作在轨征程，其中有一两颗卫星是需要进行信号的测试和实验，然后组成一个基本型模至少需要六颗卫星。这颗卫星上天以后，它当然需要经过一定时间的测试，但是这个时间不会很长。一旦测试正常以后，它就会和前面的卫星一起构成一个星座，这个星座就能提供导航的基本服务，这个时间不会太长。

　　主持人：

　　杨院士能不能给我们介绍一下，在整个我们研制北斗导航系统过程当中，都遇到了哪些这种瓶颈的问题，这些问题都是怎么突破的？

　　杨元喜：

　　个人理解的话，应该有这么几个瓶颈问题。

　　第一，我们中国的北斗卫星导航系统的起步，相对于GPS、俄罗斯的“格罗纳斯”起步相对是晚的，留给我们可用的频率资源是有限的。第二留给我们的轨道位置是有限的，留给我们的时长也是有限的。所以我们讲面临这么多的问题，而且我们也面临着另外一个问题，在非常有限的频率资源这个环境下，我们还要对先前人家的频率那个信号不能形成有害干扰，这都是我们发展的难度。

　　主持人：

　　所以说面对这么多的难度，中国的相关科研人员，包括在座的二位，也真正是倾尽了全力，在投入这方面的研发过程当中，其最终的目的我相信是为中国，就像刚才杨院士所说的赢得这样一个市场，赢得国家安全，包括经济的发展在做着相关的工作。

　　其实目前我们世界上对于美国的GPS的卫星导航系统，这是大家最熟悉的，包括我们民用当中，比如说汽车的导航，大家现在用的还是GPS。我们的北斗和美国的GPS究竟是否可以相媲美呢，我们通过一个短片来做一个相关的背景了解。

　　(播放短片)

　　解说：

　　1991年海湾战争，美军第一次运用GPS投入战斗，战争中的飞机、导弹、水面舰艇等依靠GPS，在非接触的情况下，一次次精准命中目标，向世界诠释了现代战争的游戏规则。美国国防部在战后向国会递交了一份详细的评估报告，高度肯定了GPS系统对未来军事战争的重要性，并且建议国会批准在所有的武器系统和作战平台上安装GPS装备。

　　GPS是美国为军事目的而开发的，历时20多年，耗资200多亿美元。1983年，时任美国总统里根建议GPS扩展到民用领域，1993年美国正式向全球民间用户免费开放，甚至外国军队都可以使用。但是为了防范某些国家利用该系统威胁美国，全球定位系统只对外国提供低精度的卫星导航信号，一旦有针对自身安全的威胁，美国会马上切断卫星导航服务。

　　美国的GPS在海湾战争中崭露头角，而中国的“北斗”被人们所熟知，则是在汶川地震救灾中的突出表现。据介绍，与美国GPS系统单项传递信息相比，“北斗”系统的优势在于具有短信息双向通讯功能。中心站可以马上联系到所有的终端，这对车辆监管、调度，以及船舶救险至关重要，更加适合物流企业、铁路、船舶、长途车辆使用。

　　随着中国“北斗”系统全面建成，将使中国在卫星应用方面摆脱对国外卫星导航系统的依赖，并带动一大批高技术产业，形成新的经济增长点。

　　主持人：

　　我们看到这个相关的背景介绍，我们都知道美国GPS一开始是服务于军事、战争的，假设比如说目前在现在这个全球卫星定位系统发展的格局之下，假设有这种战争或者局地战争的情况，美国关闭了它的GPS服务，对于交战国来说会处于一个什么样的位置？

　　冉承其：

　　如果是交战国，如果是要用GPS你肯定用不了，你需要有GPS制导的武器装备或者说单兵的话，战斗力会大大下降，我理解应该是这样。

　　主持人：

　　也就是说完全受制于美国？

　　冉承其：

　　对。

　　杨元喜：

　　另外还有一个问题，它不光是关闭信号，它还可以干扰信号，对它的敌对国可以施加干扰，这样你的使用就会造成很大的误伤或者是大量的损失，打不准。

　　主持人：

　　我们看到其实美国它的GPS系统也在宣传一个概念。就是它说我们要为全人类来进行服务的，包括它现在也免费的向全球的一些民用领域在开放，为什么美国在提供全球定位导航上可以如此慷慨呢？

　　杨元喜：

　　我讲讲我的个人观点。我曾经做过一个报告，我是这么理解的，我说卫星导航系统作为一个国家的重大基础设施，不应该由一个主权国家来掌控，这对任何一个国家，尤其是任何一个政府大国和经济大国都是不适合的，它有一个主权、控制权、经济安全、国防安全问题等等。所以说，尽管美国承诺对全球采用民用市场开放服务，但是我们并不能保证在任何情况下、任何时候都能提供如此高精度的服务。

　　主持人：

　　现在我们开发这种“北斗”的导航系统可以在多大程度上摆脱美国的垄断局面？

　　杨元喜：

　　这个问题我来回答。

　　第一，主动权，我们的卫星是在我们的控制之下，所以说这是主动权的问题是一个导航系统独立于其它系统一个非常重要的问题。

　　第二，我们也承诺我们的系统可以兼容美国的GPS，这对老百姓使用来说，你可能感觉不出来你是在使用谁的系统。

　　主持人：

　　就这个兼容性也很好？

　　杨元喜：

　　对。

　　主持人：

　　另外我们知道在卫星定位系统当中有一个概念叫做“定位的精度”。下面我们也通过一个短片先让大家直观的了解一下“定位精度”究竟是一个什么样的概念，北斗导航系统的“定位精度”又有多少，我们来看一下。

　　(播放短片)

　　李祖洪(北斗卫星导航系统工程副总设计师)：

　　我们将来发射一个民用的信号，这个民用的信号可能跟GPS民用信号、跟伽利略民用信号可能可以兼容，我想收什么收什么，对用户来说大大方便了。

　　周儒欣(北斗企业代表)：

　　比如说老人孩子，他带一个导航的模块，这样的话我们就会知道老人、孩子在什么地方。还有呢，它会拓展到智能交通领域，解决老百姓的出行问题。

　　解说：

　　除了定位、导航和通信这三大功能之外，北斗的第四个重要功能就是授时，在民用领域，精确授时的概念对金融、电力等部门尤为重要。

　　有消息透露，随着多颗组网卫星的发射，“北斗”系统的定位不再受频次所限而具有连续性，明年起私家车主即可使用“北斗”进行导航，消费者购买导航仪，GPS也将不再是唯一的选择。

　　主持人：

　　刚才我们看到在这个概念当中提到一个导航系统的服务功能，其中除了定位、导航，还有一个授时的概念。它的授时概念是多少呢，是50纳秒，这是一个什么样的精度？

　　冉承其：

　　纳秒精度就是10的负9次方，从数学概念上来讲的话，类似于30万年里面要差1秒钟，这是一个非常高精度的。

　　主持人：

　　我们什么样的领域需要这么精确的时间呢？

　　冉承其：

　　一般老百姓来讲，总觉得纳秒机对于老百姓好像是完全不需要，但实际上在我们生活中是息息相关，比如金融、电力、通信各个领域其实对时间的要求是非常高的。

　　主持人：

　　具体怎么说，比如说金融领域？

　　冉承其：

　　比如说金融领域，银行之间金融的结算，它是以高精准的时间来衡量的。如果时间出了问题，或者是被误导，它会带来巨大的经济损失。

　　主持人：

　　也就是差一秒就差很多。

　　杨元喜：

　　是的。随着科技的发展，我们才会想到对时间的精度力要求越来越高。在手工时代、石器时代你是不需要的，看太阳就可以了，那个时间是足够了。但是到了科技越来越发展的时候，你的电网，组网发电，你需要高精准的时间，我们的金融、网络其它所有很多的高精度的协同都需要高精准的时间，这是由高科技产业决定的。

　　主持人：

　　它的定位功能呢，定位功能又可以发挥在什么领域？

　　杨元喜：

　　定位现在是这样，我们分几个层次。对我们一般的老百姓用户你开车，你差个10米你可能不在乎。但是你如果要想知道地震什么时候发生，要想知道什么时候会滑坡，这你可要精确到毫米量级，这是我们导航所提供的多层次服务当中的一个分界，米级、分米级、尼米级到毫米级。

　　主持人：

　　也就是说导航系统在自然灾害的抗震救灾过程当中可能也会发生相当重要的作用。而且我们“北斗”系统在2008年汶川地震的时候其实就已经发挥了作用，具体给我们介绍一下，当时都是在哪些方面发挥作用？

　　杨元喜：

　　首先，当时在2008年地震的时候是一个非常灾难性的情况，我们的灾区没电，没有电话。到底灾情什么样，指挥部不知道，中国百姓不知道，大家都非常焦虑的时候，“北斗”发挥了作用。它不仅告诉你灾情发生多大，在什么地点，而且它会告诉指挥部门，我们这里是有多少人需要救助，它有短报文功能，所以它告诉你地点在什么地方很精确，而且还告诉你需要什么类型的建筑，这是非常方便的，这是其一。

　　当然除了地震之外，我们很多行业都需要。大家你每天开车都会有感触，有的路上就特别的拥挤，如果我们走到短报文控制中心就会知道，在哪个地方有拥堵的时候，我就会给所有的车主一个短报文信息，某个路段很拥挤，所有的车主在开车的时候我也很想知道我前方有什么情况，所以在交通其它行业也都会有很重要的作用。

　　主持人：

　　你恰恰说到关于短报文的通信功能，看起来这是一个很书面的词汇叫“短报文”通信功能，其实换化成我们平时所经常用的功能就是短信功能。我们来看一下我们记者对“北斗”导航系统“短报文”通信功能的体验，来看一下。

　　(播放短片)

　　解说：

　　目前，中国有两万多艘渔船都已经装备北斗试验系统终端，可以进行实时的跟踪和定位。这2万多艘渔船主要分布在中国的南海、东海和环渤海三大海域。北斗试验系统除了具备GPS系统的定位、导航以及授时功能以外，还具有短信功能，这也是它和GPS系统最大的不同。

　　崔霞(本台记者)：

　　那么现在我就用这个手机给远在南海的一艘渔船发一个短信，看看他能不能收到，随便找一个，就这艘吧，贵北鱼80116，张国华的一位船主，他的北斗信号是251432，我们给他发一个试试，您那边天气怎么样？咱给他发这一个短信，发送。他回得挺快的，他说到了，当地北风4到5级，是晴天。

　　周儒欣(北斗企业代表)：

　　好天气。

　　崔霞：

　　天气不错。就风有点大。

　　周儒欣：

　　你看这个短信多有用，茫茫大海，手机肯定是不通的。

　　主持人：

　　目前北斗导航系统整个短报文通信功能是我们和GPS一个很大的区别，也就是说目前GPS好像没有这个功能。

　　冉承其：

　　应该讲不光是跟GPS的区别，我们跟其它导航系统相比都是其它导航所不具备的，这是中国独有的一个特点。恰恰导航的通信功能，通信和导航的结合它会产生巨大的效益。

　　主持人：

　　你说到这儿，能不能给我们说一说，目前我们知道在世界上还有几大导航系统，美国的GPS，全球定位系统，大家比较熟悉。还有俄罗斯的“格罗纳斯”，欧洲的伽利略，已经现在中国出现的北斗导航系统，这几大系统之间都有什么异同？

　　冉承其：

　　应该讲我们国家刚才讲的是“三步走”，第三步我没有讲，我们实际上还要用10年的时间要建成一个覆盖全球的系统，我们这里面跟其它系统不一样的应该讲，GPS、“格罗纳斯”、伽利略也好，它们三个是一样的体制，都是无缘定位这种体制，而我们北斗恰恰除了它具备它们三个一样的体制以外，我们还保留了通讯功能，把原有的有缘定位体制也保留了。这样就会带来新的应用方式，比如说我们通过刚才通信或导航的结合，我们还具有其它三大系统不一样的应用的产品，刚才杨院士提到我们追求兼容使用，这样就会让我们中国或者广大的用户有更好的能够尽快进入到应用当中。

　　主持人：

　　确实现在一个市场的问题是应该被摆到桌面上来谈的。因为从全球用户的角度来说，无论是在军事用途还是在民用的用途方面都有着巨大的前景，广大的市场在等着。但是我们看到北斗因为它毕竟出来的比较晚，在整个的系统来说从目前来看是不是还算比较年轻？我们如何来追赶世界的脚步，尤其我们看到美国的全球地位系统在全球的市场当中基本上还是垄断的地位？

　　杨元喜：

　　这是留给我们导航人的一个思考的问题，也是留给我们国家决策部门思考的问题。

　　第一要想开辟中国未来的导航市场，我们要挖掘它的潜能。所谓的潜能我有几个数字，大概在明年，一两年之内中国是世界上第一大汽车拥有国，现在中国是世界上手机第一大拥有国。如果我们把我们的短报文功能都嵌入进去，让我们中国的老百姓都用上自己的导航芯片，你可以想象这是多大的市场。

　　主持人：

　　就是以后我们在发短信的话，都是通过我们北斗来传递的。

　　杨元喜：

　　我们可以借助我们的北斗，不是一定要通过北斗，至少是可以通过北斗，这是我们巨大的市场的潜在应用方面。另外我们的周边国家也可能会拥有我们北斗的发展，他们受惠。

　　主持人：

　　也就是说，总体来看北斗卫星整个导航系统如果建成之后，如果按照我们的分“三步走”的规划，从目前这个区域在发展为全球真正的全球卫星导航系统，30多颗星覆盖地球的话，可以说对我们这个国家的安全，还有经济的发展，以及民生都是会有很大的提升作用。

　　杨元喜：

　　我对你这个问题有一个归纳，我经常说我们中国的北斗导航系统是国家的重大基础设施，它所具备的几个要素是，它是对国家安全起到特别重大的作用，它对国家的经济建设起到特别支撑的作用，它对我们普通老百姓日常生活起到非常关键的作用。你这时候会问什么时间、什么地点、怎么去，所有这些问题正好我们北斗能提供这些服务。

　　主持人：

　　您就是说我们平时所说的，比如说我们要有一个约会或者商务的会谈，什么时间、什么地点、怎么去？

　　杨元喜：

　　对，这是我们北斗所能给您提供的这种服务，所以说它是关系到我们到百姓每一天的日常生活，所以说北斗导航系统应该是我们国家的重大基础设施。

　　主持人：

　　尤其是在民用上，因为军事用途可能涉及到很多保密的因素，和我们老百姓，可能现在离的还是比较远的，大家可能也想象不到卫星导航系统究竟是怎么运用，但是对于我们日常的生活，它的市场前景在哪里，商用价值怎么看待？

　　冉承其：

　　我们做导航，就是导航圈里有一句话就是导航的应用只受人们想象力的限制，只有想不到的，没有做不到的。因为导航它提供的最基准的信息就是时间和位置。我们有一个统计，就是人生活中你所接受的所有信息里面，80%的信息都跟时间和位置有关系，你想想，他能离开导航吗？

　　从另一个角度讲，卫星导航是目前应该讲是最经济、最现代也是最高效的手段，所以讲从长远关系来看，卫星导航应该具有无限的发展前景。从产业来讲，它应该对国家的经济社会产生巨大的推进作用，对国家产业的调整，对经济方式的转变，提高人们生活的质量，改变你的生活方式都会带来巨大的变化。

　　主持人：

　　另外我们还知道美国的GPS对于很多民用领域是免费开放的，免费提供服务的。它在市场上怎么去来实现它的经济价值呢，我们今后的北斗会不会也效仿这样的发展路径？

　　杨元喜：