北斗導航考慮納入低軌衛星 衛星導航應用發展前景報告

• 黃江 2022年12月23日 來源：新浪 1214 79
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中國衛星導航系統管理辦公室稱，2035年前，中國將建成新一代北斗系統，其中考慮納入低軌衛星，通過高中低軌的星座融合，提供一張覆蓋全球的高精度時空網。

衛星可用于導航、通信、遙感等服務。過去幾年，以SpaceX、OneWeb為代表的商業航天公司入局，帶動低軌通信衛星加速發展。如今，低軌衛星與導航結合，也開始成為世界各國導航公司、航天局競逐的賽道。

北斗導航考慮納入低軌衛星

中國衛星導航系統管理辦公室稱，2035年前，中國將建成新一代北斗系統，其中考慮納入低軌衛星，通過高中低軌的星座融合，提供一張覆蓋全球的高精度時空網。

根據軌道高度不同，人造衛星分為距地面高度3.6萬公里的高軌道地球同步衛星、2000~3.6萬公里的中軌道衛星，以及500~2000公里的低軌衛星。相較中高軌衛星，低軌衛星體積小，數量更多，組成的衛星星座成本低、抗毀性強，還可以補充和增強現有的全球衛星導航系統(以下簡稱“GNSS”)。

目前，美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、中國的北斗、歐洲的伽利略等GNSS，全都聚集在中高軌。

在中國科學院空天信息創新研究院研究員袁洪看來，低軌導航衛星受到追捧的重要原因，是不斷提升衛星導航定位精度的慣性需求。“回看衛星導航技術發展史，其精度從最早的百米級提升到米級，現在可以達到實時分米級。隨著近年來低軌衛星制造和發射成本的大幅降低，人們會想，是否可以使導航衛星的定位精度達到更細微的厘米級。”他說。

衛星導航應用發展前景報告

衛星定位有三個指標，即速度、精度、完好性。現有GNSS并不完美，因衛星高度距離地面超過2萬公里，信號傳輸至地面會減弱不少，假如遇到遮擋，定位時效也會變慢，而且，GNSS無法實現室內和水下定位。

衛星導航系統包含三部分：導航衛星、地面站和用戶終端。不同于GPS的地面站遍布全球，中國北斗系統的地面站大多建在國內，需要通過星間鏈路實現全球觀測與運行。多位受訪者提到，低軌衛星能覆蓋全球，可以作為空中監測站，提升北斗的全球服務性能 。北斗系統是中國自主研發的衛星導航系統，北斗三號系統2020年7月正式建成開通，并向全球提供服務。

一般來說，至少要4顆衛星的信號才能確定位置坐標。低軌衛星離地面更近，要覆蓋全球信號，所需衛星數量遠超于中高軌。衛星數量越多，定位越精準。

如果要進一步提升衛星導航定位的精準度，就要運用導航增強技術。現有導航增強技術分為兩種：星基增強和地基增強。地基增強，即在地面修建基準站，輔助修正衛星信號誤差，需要密集布設，而且，難以覆蓋海面、沙漠等區域。據不完全統計，美國不同部門圍繞衛星導航共建超過2000個基準站，北斗在國內也有2000多個地基增強系統。

低軌導航增強是星基增強的一種方式。“傳統的地基增強，沒有增加信號源，只是增強了信息處理信號。低軌導航增強能增加信號源，提高定位精準度，在一些山區火災等救援場景中可發揮作用。”

目前，GNSS使用的高精度單點定位技術，一般要花費20~30分鐘，可以實現厘米級定位，如果采用低軌導航增強，仿真驗證中，耗時約1分鐘。低軌導航更大優勢不在于民用，而是應用于軍事和物聯網等場景。

根據中研普華研究院《2022-2027年中國衛星導航行業市場全景調研與發展前景預測報告》顯示：

高德地圖公布了基于北斗衛星導航系統(以下簡稱“北斗系統”)的應用相關數據：截至2022年11月，高德地圖調用北斗衛星日定位量已超過2100億次，且在定位時北斗的調用率已超越了GPS等其他衛星導航系統。

此外，北斗系統還在平均單次定位調用衛星數量、民用定位精度等多個維度超越GPS系統，正式實現了對于國內導航應用定位的全面主導，在導航出行這一民用領域已廣泛普及。

作為服務國家重要基礎設施，北斗系統產生了顯著的經濟效益和社會效益，廣泛進入中國大眾消費、共享經濟和民生領域，應用的新模式、新業態、新經濟不斷涌現，深刻改變著人們的生產生活方式。

數據顯示，今年上半年我國境內申請入網的智能手機中，有128款支持北斗定位，其出貨量占上半年總出貨量的98%以上。

而高德地圖作為一家專業的數字地圖內容、導航和位置服務合規解決方案提供商，始終致力于基于該系統的前沿技術，探索各種民用交通產品和服務，為用戶提供更優質的出行體驗。

例如高德地圖發布的車道級導航服務，應用北斗系統亞米級的高精度定位技術，結合參考站修正信息，經過融合和解算后，實現定位精度從5-10米的道路級，進化到1米以內的車道級別。這也是國內首個可完全在智能手機上實現的車道級導航服務。

高德地圖上線北斗衛星定位查詢系統

高德地圖上線了北斗衛星定位查詢系統，用戶在定位導航時可查看當前所調用的北斗衛星數量，以及具體編號、方位角、高度角、頻點、信號強度相關詳細信息。

除此之外，在中國衛星導航系統管理辦公室的指導和支持下，高德還全面推出了基于北斗系統的一系列大眾出行服務，包括車道級導航、紅綠燈倒計時、共享位置報平安等，助力這一國家自主高精尖科技在民用出行領域的普及。

據了解，如今高德地圖每日為全國用戶提供的海量導航服務次數中，大部分已通過北斗系統的定位能力主導實現。

作為我國自主建設、獨立運行的衛星導航系統，北斗系統能為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務，是國家極為重要的時空基礎設施。自2000年第一顆“北斗一號”實驗導航衛星升空，至2020年“北斗三號”全球組網成功，該系統在民用領域的部署愈加廣泛和成熟，開始全方位地服務于大眾民生。

而本次在中國衛星導航系統管理辦公室的指導下，高德地圖正式上線的北斗衛星定位查詢系統，能夠讓用戶在日常應用導航出行的同時，更深刻地了解北斗系統無處不在的支持。

即日起，使用安卓系統智能手機的高德地圖用戶在戶外使用駕車、騎行、步行導航等服務時，就可以通過點擊界面中的衛星角標，查看有多少顆北斗衛星參與到當前的定位過程中，同時還能了解具體的衛星編號、方位角、高度角、頻點、信號強度等詳細信息。

目前，該功能已首先在安卓版高德地圖APP中上線，用戶升級APP至最新版本后，在戶外導航時即可查詢體驗;iPhone用戶(iPhone 12及以上機型)使用時，則會看到“北斗衛星正在為您定位”的提示，以及北斗系統的介紹。

《2022-2027年中國衛星導航行業市場全景調研與發展前景預測報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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