“中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會(huì)2011年會(huì)暨北斗產(chǎn)業(yè)化和戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”于2010年11月8日在北京舉。會(huì)上,北京環(huán)境信息應(yīng)用開發(fā)中心高工譚述森做了題為“充分發(fā)揮民營企業(yè)在北斗產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的作用”的報(bào)告,以下是文字實(shí)錄。
北京環(huán)境信息應(yīng)用開發(fā)中心高工譚述森做報(bào)告(3sNews 攝影)
主持人:
景貴飛同志給我們做了很好的報(bào)告。他的報(bào)告從大家熟悉的“裝修和消費(fèi)”的概念,提出導(dǎo)航領(lǐng)域的問題。并提出了關(guān)于本性需求和派生需求的概念,由此引出了他講的五個(gè)推論。這些東西對從事這個(gè)行業(yè)的同仁們都會(huì)有很多啟發(fā)和幫助,讓我們再次對景貴飛同志的報(bào)告表示感謝!今天下午的第二個(gè)報(bào)告是由北京環(huán)境信息應(yīng)用開發(fā)中心的譚述森高工來演講。他的報(bào)告題目是“充分發(fā)揮民營企業(yè)在北斗產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的作用”,大家歡迎!
譚述森:
主持人好,各位嘉賓好!我匯報(bào)的題目是“北斗的進(jìn)展與前景”。上個(gè)禮拜北斗二代工程進(jìn)展在這兒做了個(gè)匯報(bào)。我在這兒不能夠全部介紹所有的情況,只就我個(gè)人體會(huì)做一些匯報(bào)。
北斗現(xiàn)在的概況應(yīng)該是北斗一號性能穩(wěn)定,用戶數(shù)量穩(wěn)步上升,北斗區(qū)域服務(wù)能力基本具備、系統(tǒng)建設(shè)計(jì)劃穩(wěn)步推進(jìn)。北斗全球系統(tǒng)全面兼容產(chǎn)業(yè)化前景看好。
首先回顧一下北斗一號性能:
北斗一號到現(xiàn)在經(jīng)歷了十年有余的時(shí)間。北斗一號衛(wèi)星已經(jīng)平穩(wěn)的被北斗二號衛(wèi)星所替代。現(xiàn)在在天上服役的衛(wèi)星是北斗二號一期工程。北斗二號完成以后,5GEO將替代3GEOO服務(wù)區(qū)域擴(kuò)大。雙收單發(fā)、單收雙發(fā)服務(wù)區(qū)域?qū)⒀由?。從前期運(yùn)營情況看,大家反應(yīng)北斗一號定位位置報(bào)告功能是我們中國衛(wèi)星導(dǎo)航的顯著特色。希望在原來的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高它的應(yīng)用性能。希望用戶的負(fù)擔(dān)進(jìn)一步減輕,用戶機(jī)的體積功耗進(jìn)一步下降,還要擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域的要求。這些要求將在北斗全系里面得到進(jìn)一步發(fā)揮。
二、區(qū)域服務(wù)能力基本具備
北斗現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)射了九顆衛(wèi)星,其中3GEO和4IGSO五基本實(shí)現(xiàn)中國及周邊國家的基本服務(wù)?,F(xiàn)在服務(wù)精度,單頻在65%可用度范圍內(nèi)可以達(dá)到15米精度。25米定位精度它的可用都可以達(dá)到85%左右。對于民用的,我們經(jīng)常提到的B1或者是B3+B1,它的定位精度大約在17米左右,可用度在65%左右。330米定位精度可以達(dá)85%的可用度。
(圖)這個(gè)表是我們對對3顆GEO加3顆IGSO定位誤差的估計(jì)。URE就是衛(wèi)星中差加軌道,由于我們系統(tǒng)利用了無可雙向動(dòng)態(tài)進(jìn)步,所以我們北斗的測量精度可以達(dá)到1納秒。我們的URE估值大體在2米左右。電離層的改善進(jìn)度有兩種方法,一種是按照模型改進(jìn),它在75%的改善以后,現(xiàn)在估計(jì)在中國區(qū)域也就是說在我國高位度地區(qū)可以常差2米左右。用戶的存量誤差可以達(dá)到1納秒也就是0.3米的誤差。下面用戶多精誤差,這項(xiàng)誤差無論從系統(tǒng)出發(fā)還是從用戶實(shí)際應(yīng)用能力出發(fā),這項(xiàng)誤差仍然是我們衛(wèi)星導(dǎo)航的最大一項(xiàng)誤差。有2米到3米,甚至有的地方更差一些。根據(jù)我們所選擇的使用環(huán)境不同而不同。
所以說我們在單頻應(yīng)用的情況下,對精密測均碼可以達(dá)到16平米的精度、多頻都大的情況下可以達(dá)到85%。這時(shí)候位置精度有所降低25%左右。雙頻誤差怎么估計(jì),從雙頻的嚴(yán)密性來說應(yīng)該說是嚴(yán)密的,但是由于雙頻,我們在第一頻間所用的帶寬比較窄,精度比較差,雙頻應(yīng)用所以說對電離層的改正有好處,但是它帶來的多精誤差可能比較大。所以比如說我們的高緯度地區(qū)單頻就比雙頻好。但是我國的南方普遍反應(yīng)用雙頻改正比單品好。
現(xiàn)在的系統(tǒng)還沒有提供廣域差分的服務(wù),所以現(xiàn)在衛(wèi)星比較少的情況下也沒有能夠把星中和軌道和電離層的誤差都能夠改進(jìn)的掉??梢缘贸霎?dāng)前(3G+4I)條件下無廣域差分條件下B3定位精度可以在14.12米,可用度達(dá)到5%。民用定位精度17米左右,85%左右的可用精度在30米左右。這樣的估計(jì)提供這樣一個(gè)數(shù)據(jù),我們也是給大家提供一個(gè)參考值,因?yàn)樵谇捌谠嚋y過程中,發(fā)現(xiàn)用戶機(jī)的水平是參差不齊的,有一些用戶機(jī)未能達(dá)到這樣的水平。所以能否進(jìn)一步在對定位精度算法上是不是有進(jìn)一步的精細(xì)算法提高的可能性。
是為了說明雙頻不一定尤其是在中國高緯度地區(qū),在這個(gè)區(qū)間不一定優(yōu)于B3、B1的測量精度這是什么原因,這也是我們一個(gè)思考的思路。也就是說它們的帶寬,它們的抗多徑性能有差異。同時(shí)這個(gè)區(qū)域高位的電離層誤差不是很明顯,如果回到南方這個(gè)問題將能夠回到我們常規(guī)解釋上去。
5GEO加5IGSO加上4個(gè)WMEO,加上廣域差分,大約明年這個(gè)時(shí)候,我們將能夠提供10米的定位精度。
下面匯報(bào)一下誤差分析是基于這樣的星座,基于GEO衛(wèi)星分布在140度、84度、160度位置上。IGSO衛(wèi)星分布:IGS01 、IGS02、IGS03軌道傾角55度。
小結(jié):
北斗/GPS雙系統(tǒng)應(yīng)用,通過實(shí)驗(yàn)可以提高定位的冗余度和可用性,改善觀測條件的適應(yīng)性。北斗在GPS中所起的作用,沒有使GPS定位精度降低,所以對北斗的URE基本是可靠的。
2012年底北斗將獨(dú)立實(shí)現(xiàn)中國陸地及周邊地區(qū)定位精度的目標(biāo)。亞太地區(qū)將在20米平面、20米高層、20米可用性大于90%的狀態(tài)下提供服務(wù)。
三、未來應(yīng)用模型推薦
未來北斗服務(wù)模式和GPS互操作模式有什么樣的可應(yīng)用?第一個(gè)就是單頻雙系統(tǒng)的選用。B1I和GPSL1將是民用單頻雙系統(tǒng)選用的首選方案。在過一些時(shí)候,將是北斗的B1c和GPSL1c實(shí)現(xiàn)單系統(tǒng)互操作。這可能是全球系統(tǒng)發(fā)展的比較長遠(yuǎn)的應(yīng)用模式。雙頻雙系統(tǒng)的互操作將有第一個(gè)頻點(diǎn)北斗1號的B1c/GPSL1c//B2a/GPSL5雙頻系統(tǒng)互操作。將來B1c/GPSL1c/B2a和GPSL5 Bs額三頻雙系統(tǒng)的互操作。B1I五信號持續(xù)至B1c/GPSL1c穩(wěn)定服務(wù)。大家可能擔(dān)心B1I將來被B1c代替,B1I能夠持續(xù)到什么時(shí)候,我感覺能夠持續(xù)到B1c和GPSL1C能夠提供穩(wěn)定服務(wù)為止。
剛才我所說的北斗的BS也將成為北斗全球新的工作頻率。這個(gè)我們還要做很大的努力。今天下午,我在這兒給大家報(bào)告這樣一個(gè)消息,謝謝大家!
(速記現(xiàn)場整理,未經(jīng)演講人確認(rèn)。)
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