衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)計量需求巨大
不久前，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》。《規(guī)劃》提出，要大力促進我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展、推動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)?；瘧?yīng)用。這里的“衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)”是指由衛(wèi)星定位導(dǎo)航授時系統(tǒng)和用戶終端系統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)運營維護和導(dǎo)航信息服務(wù)等方面組成的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。
從《規(guī)劃》中可以看出，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)具有廣闊的市場空間。不管是導(dǎo)航、授時、精密測量、測姿定向等行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品，還是集成定位和導(dǎo)航功能的智能手機、平板電腦、車載導(dǎo)航等終端電子產(chǎn)品，計量數(shù)據(jù)的準確、可靠都是北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量生命線。但目前相關(guān)的計量工作還遠遠不能滿足北斗衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的需求。
據(jù)黃艷介紹，一方面，北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)沒有相對完善的計量體系，造成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航及位置服務(wù)、雙向精確授時、短報文服務(wù)等應(yīng)用產(chǎn)業(yè)大部分沒有經(jīng)過量值溯源和計量測試，難以保證數(shù)據(jù)的準確性、可靠性，無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)水平;另一方面，現(xiàn)有的時間頻率計量體系在北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)中沒有充分發(fā)揮作用，在很大程度上影響了對北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品的使用普及率及向深層次、高精度的研發(fā)水平，北斗應(yīng)用產(chǎn)品普遍存在缺乏計量手段和設(shè)備，首檢或驗收制度不健全、相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范不完善、生產(chǎn)廠家計量意識淡薄、標準器具和測試方法不達標、計量專業(yè)人員配備不足、產(chǎn)品質(zhì)量魚龍混雜等問題。
北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)計量管理水平還有待提高。用途各異的北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品的準確性和可靠性，均是建立在標準時間量值準確可靠的基礎(chǔ)上，因此對北斗應(yīng)用產(chǎn)品進行計量管理，實施計量測試，將北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品的技術(shù)、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)——標準時間納入時間頻率量值傳遞體系，是促進北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的核心要素之一。目前在計量技術(shù)規(guī)范編制、產(chǎn)品出廠測試、使用單位驗收管理、對生產(chǎn)企業(yè)建立準入證或許可證管理等方面還有待進一步完善和提高。
北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)測試裝備和手段也嚴重不足。隨著北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品在民用、商用領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，各使用單位對測試的需求越來越多，測試要求也越來越高，需要測試的參數(shù)也越來越復(fù)雜。但目前在用的計量測試設(shè)備大部分是北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家自行開發(fā)研制，兼容性差，公正性得不到保證，多領(lǐng)域、多參數(shù)測試能力欠缺，測試精度不能滿足用戶的要求，測試手段和方法規(guī)范化、專業(yè)化程度不高，造成北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)整體的測試能力和水平嚴重不足。
由此可見，北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)涉及時間頻率計量、信息電子計量、幾何量計量和環(huán)境性能實驗等諸多領(lǐng)域，需要跨學(xué)科的高端標準和計量測試技術(shù)。“我們中心的任務(wù)就是整合北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)計量資源，建設(shè)北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)量值溯源體系，促進產(chǎn)業(yè)合理分工和激勵產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，為我國北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供更加有效的計量保障，從而提高我國北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的核心競爭力。”黃艷說。
計量測試大有可為
“北斗衛(wèi)星的產(chǎn)業(yè)計量工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這也意味著還有很多空白領(lǐng)域等待我們?nèi)ラ_拓。”正在實驗室調(diào)試設(shè)備的工作人員梁煒向記者介紹了他們與其他單位聯(lián)合研發(fā)的衛(wèi)星接收機性能綜合評估系統(tǒng)。“這是我們給出的模擬標準衛(wèi)星信號，通過檢測被測接收機接收信號的情況，對被測接收機的計量性能給出綜合評價。”記者看到，檢測平臺正在對一臺送檢的北斗戶外終端進行熱啟動時間、冷啟動時間、重新捕獲時間、捕獲靈敏度等數(shù)十個指標的檢測。“不管是芯片還是終端產(chǎn)品，北斗產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品都是國產(chǎn)的，以前缺乏對他們的計量檢測，現(xiàn)在我們正在逐漸完善。”
在導(dǎo)航計量檢測方面，該中心已經(jīng)為車載的北斗導(dǎo)航裝置提供了計量檢測。“北京市從2012年開始在交通運輸?shù)刃袠I(yè)實施重點監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)，在部分運營出租車及特殊用途車輛上安裝北斗導(dǎo)航裝置，降低運輸成本，提高出行安全。未來3年內(nèi)還將完成10萬個終端的推廣，我們?yōu)榇朔?wù)的計量檢測工作也將持續(xù)開展。”
在定位計量檢測方面，目前市場上有一些專門為老人、兒童提供北斗定位服務(wù)的終端產(chǎn)品銷售。這些產(chǎn)品的定位效果如何、抗干擾能力怎樣、是否可以達到廠家宣稱的種種功能……這些都可以在國家北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)計量測試中心找到答案。
該中心還完成了《基于GNSS的高可靠性時間傳遞系統(tǒng)的研制及在智能電網(wǎng)的應(yīng)用驗證》研究課題，建成了全國首個地方原子時標和一套高可靠性、高穩(wěn)定性、高精度的智能電網(wǎng)時間系統(tǒng)。據(jù)介紹，時間系統(tǒng)是智能電網(wǎng)的核心系統(tǒng)，時間系統(tǒng)一旦出問題，就會嚴重影響電力的生產(chǎn)、運營、控制與保護，甚至?xí)斐烧麄€電網(wǎng)系統(tǒng)的癱瘓。實現(xiàn)高精度的時間同步是時間系統(tǒng)的基本要求，而采用導(dǎo)航衛(wèi)星授時是目前電網(wǎng)時間傳遞系統(tǒng)最先進、最方便的授時方式?，F(xiàn)在，該中心已經(jīng)建立了一套能溯源到世界協(xié)調(diào)時的銫原子鐘為核心的智能電網(wǎng)時間系統(tǒng)。這個系統(tǒng)已經(jīng)用于電力系統(tǒng)，今后還可以廣泛用于通信、高速鐵路、軌道交通、金融等國家核心部門時間系統(tǒng)的建立，對于推動衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在重要領(lǐng)域的普及使用、維護國家安全穩(wěn)定具有良好的示范作用。
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