楊元喜院士在ICG+2016大會上詳解北斗衛星導航系統和（BDS+）的發

時間：2016-08-08　來源：中國集群通信網　作者：郭安　點擊：次

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2016年7月27日至30日，由中國科學院上海天文臺和上海交通大學聯合主辦的“IAG/CPGPS國際GNSS+大會 (ICG+2016) ”在上海召開。在此次會議上，中國科學院院士楊元喜做了主題報告，通過五個方面詳細介紹了關于北斗衛星導航系統，它們分別為：北斗衛星導航系統的背景與發展歷程、北斗衛星導航系統（BDS）的發展新趨勢、BDS+的概念與設想、BDS+可能性模式和BDS+的關鍵技術。北斗時空團隊有幸親臨現場近距離學習楊院士的報告，以下是對這五點的概述，內容由北斗時空根據楊元喜院士會議現場的英文演講翻譯編錄。

1、北斗衛星導航系統的背景與發展歷程

中國的北斗衛星導航系統實施了“三步走”的發展戰略，從1994年，啟動北斗一號系統工程建設以來，北斗衛星導航發展已從原來的北斗一號系統發展到北斗全球系統（也稱為BDS-3）。北斗一號系統采用了有源定位體制，可以為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務。北斗二號系統工程建設，于2004年啟動，這套系統在兼容北斗一號技術體制基礎上，增加了無源定位體制，可以為亞太地區用戶提供定位、測速、授時廣域差分和短報文通信服務。“北斗全球系統”目前擁有5顆衛星在軌測試，這5顆衛星共同發展星間鏈路等試驗驗證工作，并適時入網提供服務。“北斗全球系統”計劃將于2018年，面向“一帶一路”沿線及周邊國家提供基本服務；2020年前后，完成35顆衛星發射組網，可以為全球用戶提供服務。

2、北斗衛星導航系統（BDS）的發展新趨勢

著眼于未來，BDS面臨著以下主要任務：建設完整的星座系統；升級地面運控中心，使之更加穩定；提高衛星原子鐘的性能；提供全球的PNT服務；增加自主導航能力；增加新的信號頻段；使之與其它GNSS的兼容與互操作；使BDS的星基增強系統也與其它GNSS廣域增強系統兼容。

為了完成這些任務，BDS將進一步發展星間鏈路技術、新的定軌策略、與星基增強系統的整合，以及多頻信號體制。

3、BDS+的概念與設想

楊元喜院士對“北斗+”概念也做了詳細的解讀。“北斗+”有兩種含義：一是指 “北斗+”應用，即北斗與其他電子產品的集成應用，或將北斗芯片嵌入到其他服務終端、服務產品中，形成在北斗位置服務基礎上的其他更多功能服務與應用；二是指北斗與其他導航系統集成，如與美國GPS系統、俄羅斯GLONASS系統、歐洲Galileo系統、慣性導航、天文導航、物理導航等形成多系統集成定位導航授時(PNT)體系，從而形成全球無縫PNT服務體系，其連續性更強、可觀測性、穩健性都將得到有效提高“。

總而言之，“北斗+”的核心要素便是：多信息源、穩健的運控系統、整合的傳感器、自適應的數據融合和智能和統一數據的PNT服務。

北斗衛星導航系統（BDS+）的可能性模式基于以上論述，楊院士進一步介紹了“北斗+”的可能性模式。包括與多個GNSS系統的兼容與互操作、與地面無線電導航系統（Doppler/ROLAN/TACAN/Omega/甚高頻VOR/Alpha/Wi-Fi等）的整合、與慣性導航系統的整合、與其它導航手段或者時空信息生成手段（微型原子鐘、地磁、重力、成像、地理信息、聲納、天文信息等）的整合、以及與量子定位系統（Quantum Positioning System，QPS）的整合。

下圖呈現了基于這些模式的“北斗+”架構。