全球最主要的4大卫星定位导航系统:我国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)。
这些系统通过观测各自系统的卫星获得坐标系内的绝对定位坐标,为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。
一、导航系统之新秀:北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要基础设施。经过多年发展,北斗系统已成为面向全球提供公共服务的重大空间基础设施,为全球经济社会发展注入了新的活力。
北斗卫星导航系统不仅在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用,而且其基于北斗系统的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用,广泛进入中国大众消费、共享经济及民生领域,深刻改变着人们的生产与生活方式。
二、全球4大卫星导航系统的差异及特色
4大导航系统都具备高精度、广覆盖、高可靠性等特点。然而,它们之间也存在一些显著的差异和各自优势。
1、美国的GPS系统:是由美国建立和运行的全球卫星导航系统,它通过一组由24颗运行在中地球轨道上的卫星组成的星座,为地球上的用户提供全天候、实时的三维位置、速度和精确时间信息。但是,由于GPS是美国建立和运行的系统,对于非美国用户可能存在政治和安全方面的顾虑。
2、我国的BDS系统:是我国自主建立和运行的全球卫星导航系统,具有多频多模、国际合作和应用广泛等优势。北斗还具有高度独立性和安全性,这是其相对于其他全球导航系统的一大特色。此外,值得一提的是,北斗是全球第一个采用三频定位的卫星导航系统。
3、俄罗斯GLONASS系统:是俄罗斯的全球卫星导航系统,与GPS相似,也为用户提供全天候、全天时的导航服务。然而,目前GLONASS的服务质量正在逐步提升,以更好地满足用户需求。
4、欧盟Galileo系统:是欧盟建立和运行的全球卫星导航系统,其设计理念和工作机制与美国的GPS相似,旨在提供高精度的定位服务。然而,与GPS相比,Galileo的一个主要优势在于其开放性和互操作性。
总的来说,虽然这四大全球卫星导航系统在功能和服务上有许多相似之处,但由于各自的运营背景和技术特点不同,它们又各有所长。在未来的发展中,四大导航系统将在全球市场中形成竞争和互补的关系。
三、北斗导航系统正在促进通讯科技创新发展
全球卫星导航系统在通信科技领域正在发挥更大价值、正在促进该领域更广泛更安全的特色发展。以北斗卫星导航系统为例,它不仅具有定位功能,还具有短报文通信的特色设计,用户可以知道自己的位置,同时也能知道他人的位置。
北斗卫星导航系统还在工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域发挥了重要作用,这些领域的发展对精准安全可靠的时空信息的需求日益增长。
据统计,2020年我国卫星导航与位置服务产业的总体产值增速达到了4033亿元人民币,比2019年增长约16.9%,2022年达到5007亿,正在以更快的速度突飞猛进。显示出卫星导航系统在国家基础设施中的战略地位越来越重要。而北斗卫星导航系统的建成和开通,也标志着中国空间基础设施的建设正在稳步推进。
在国内,许多通讯类公司已经将北斗导航系统应用于他们的产品中。比如广东海格通信集团股份有限公司,他们不仅在北斗导航领域有深入研究,而且在卫星通信、数字集群等领域也有广泛应用。
华为公司作为全球科技行业的翘楚,也积极响应政策号召,其手机、平板等多款设备支持北斗卫星消息功能。例如,支持发送和接收北斗卫星消息的手机就包括了Mate X5、Mate X5典藏版、Mate 60 RS、Mate 60 Pro+、Mate 60、P60、P60 Pro、P60 Art、Mate X3等。
此外,据媒体报道,华为MatePadPro11新平板将首次搭载北斗卫星消息功能。
在技术层面,华为针对北斗卫星消息进行了一系列优化。例如,其开发了包括高功率PA、低损耗射频链路,以及收发方向图一致的天线设计,有效提升手机长距离通信功率,减少手机与卫星之间通信的信号损耗。
在算法层面,华为设计了全新的编解码算法,引入高增益的Polar编码方案,从而降低卫星通信传输过程中的干扰和噪声,提升信号解码率。
此外,在推动北斗高精度、短报文等功能应用于智能手机、穿戴设备方面,华为也进行了深度探索和积极尝试。
中兴通讯作为国内重要的通信设备供应商,其在北斗导航系统的应用方面也在积极创新开拓,主要体现在终端产品、应用系统与应用服务等方面。例如,中兴开发的多款智能手机支持北斗卫星消息功能,包括Axon 30 Ultra 5G、中兴Axon 40 Ultra 5G、中兴Axon 3000 Pro等型号。
四、北斗导航系统将持续促进各领域长足发展
1、首先,北斗系统可以提供六大服务,包括全球定位导航授时、全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、星基增强和精密单点定位。特别是其短报文通信服务,这一特色服务对于通讯领域有着显著的推动作用。
2、其次,北斗系统已经全面服务于交通运输、公共安全、救灾减灾、农林牧渔等多个行业,并且已经融入到电力、金融、通信等基础设施中。这无疑为通讯领域的发展提供了新的可能性和机遇。
比如,利用北斗的精准定位功能,可优化网络布局,提高5G信号覆盖效率;其短报文通信功能可用于紧急通讯或灾难救援等场景。
3、最后,根据《北斗卫星导航系统公开服务性能规范(3.0版)》的发布,北斗的各项服务性能指标都有了详细的规定。这将为通讯领域的相关企业和机构在应用北斗系统时提供明确的参考和依据,进一步推动通讯领域的技术创新和应用发展,有力支撑和促进千行万业蓬勃发展、创造更大社会经济价值。