10月14日，中国信息通讯研讨院发布北斗高精度定位效劳平台（北斗定位2.0版），可将民用手机的定位精度进步到1.2米。这意味着我们在驾驶车辆行进时，手机“导航”就能通知我们是在主路还是在辅路。近期，华为发布的新款手机就完成了亚米级北斗导航定位，可进一步分清我们车辆行驶在主路或辅路的哪个车道。

那么，北斗系统是如何完成这一高精度定位效劳的呢？这是许多读者和用户关怀的问题。今天，就让我们一同走进北京卫星导航中心一探求竟。

天地一体的团结协作

记者：大家晓得，北斗系统有很多分系统和设备，它是如何向用户提供定位效劳的呢？

刘勇：北斗定位效劳需求北斗卫星、空中控制中心、用户接纳机互相协作完成。首先，北斗卫星发射信号通知用户卫星当前的位置和时间，用户接纳到4颗以上卫星信号后，可同步取得从用户到卫星的间隔信息。基于间隔信息、卫星的位置和时间信息，就能计算出用户本身的位置。这就是北斗根本的定位过程，用户普通可完成米级的定位精度。

这一过程看似简单，却离不开天上几十颗北斗卫星、空中上万台（套）设备连续准确的配合。同时，需求采用世界上“最准的节拍器”——时间统一系统。时间统一系统首先经过高精度的原子钟组，完成时间的精准维持，能够做到300万年不差一秒。然后，经过多种手腕向北斗系统上万台（套）设备发送“对表”指令，确保丈量通讯、数据处置、规划控制等分系统和设备的时间，同步精度控制在千万分之五秒以内，为北斗系统提供效劳奠定根底。

时间统一系统普通不出问题，可一旦出问题就是大问题。2018年7月，欧盟伽利略系统由于时间统一系统毛病，招致系统“停摆”长达117小时。这些年来，我国经过不时增加守时钟组范围、改良守时算法和授时技术，以提升时间统一才能。

除了系统运转效劳，北斗系统建立更需求上万人的团结协作。在北斗三号系统建立过程中，我们除了支撑3年30颗卫星的联调联试之外，还紧锣密鼓地推进空中设备建立。经过合理谋划、共同努力，空中站点建立提早半年高质量完成，顺利投入运用，保证了北斗三号系统的正常开通。

锦上添花的自主创新

记者：您阅历了两代北斗系统的建立和开展，能够说亲历了北斗系统效劳性能提升开展的过程，重点区域定位精度大幅提升，还具备了分米级定位效劳才能，请您谈谈这是靠什么完成的？

刘勇：这主要靠我们北斗空中控制中心团队在技术上坚持锦上添花、二十多年如一日的自主创新。

空中控制中心是北斗系统运转和效劳的中心枢纽，调度着散布在全国的空中站网，管控着整个北斗卫星网络，因此又被称为北斗的“最强大脑”。空中控制中心的主要职能，能够概括为测、算、注、传。首先汇总交融空中站网的海量数据，应用几百台处置器计算北斗卫星的准确位置、星载原子钟钟差及其误差的矫正信息，然后依照方案，按时把相关信息上注卫星后传送给广阔用户。

北斗定位精度完成提升的关键在于，我们算的才能和手腕的不时提升。这其中，卫星定轨和卫星钟差测定技术比拟典型。

北斗系统在世界上率先采用混合星座规划。星座由地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。测定不同品种卫星在太空中的位置，又称为卫星定轨，难度极大。北斗系统采用首创的多星结合定轨战略，不时精化定轨模型，设计了巧妙的星历误差矫正计算办法，将定轨精度提升了10倍，能够计算出远在36000公里和21000公里外卫星的位置，不差几分米。同时，创新采用先进的轨道预告办法，能够精确预告几个小时后北斗卫星的位置。即使卫星失联几十天，也能精确预测卫星的位置。

北斗系统建立早期，星载原子钟不能满足高精度定位需求。在卫星性能无法进步的状况下，空中控制中心创新采用多种技术手腕，完成了空中“强星”：首先，采用双向时频传送技术测定钟差，即让卫星和空中站之间先后发信号，经过相同的传播途径剥离信号传播时延的影响，完成高精度卫星钟差测定。其次，树立精确的星载原子钟在轨评价模型，优化预告办法，完成更为精准的钟差预测。

此外，经过进一步创新电离层延迟、硬件时延等误差的计算和应用技术，北斗系统重点区域的定位效劳才能从北斗一号的20米提升到目前的5米，到达与GPS相当的程度。基于北斗系统的分米级星基加强效劳，能够完成车道级的导航定位。市场上呈现的基于北斗系统的商用高精度定位效劳，与我们的分米级星基加强效劳形式不同，但也受惠于北斗系统定位才能的提升。

危如累卵的运转管理

记者：刚刚提到了国外卫星导航系统的效劳中缀现象，我们了解，系统稳定运转是高精度定位的前提，否则一切效劳都无从谈起。那么，北斗系统在这方面是怎样做的呢？

刘勇：北斗系统作为国度重要的根底设备，是经济社会命脉的重要支撑，一分一秒都不能停。假如中缀一天，就可能形成上百亿元的经济损失，丧失掉用户的信任。搞好卫星导航系统的运转管理，有三点最重要：

第一个是义务心要强。北斗系统开通以后，需求24小时昼夜“守护”，随时处置各类突发状况。我们的运维人员为了应对系统运转中呈现的突发状况，自发整理汇编了数百套应急处置计划，每年预先处理了上千个毛病隐患，确保系统稳定效劳。

第二个是队伍才能要强。目前，中心硕士以上人员占比达60%以上，经过我们内部的创新鼓励机制，自主创新不时涌现，这是中心整体业务才能一直蓬勃向上开展的保证。

第三个是规章制度要严。北斗系统运转牵涉面广，空中控制中心树立了严厉的运转管理制度，用制度约束人、用管理保精稳。作为中心工作的生命线和底线，北斗系统建成效劳至今6000多天，像泰山一样稳定牢靠，从未呈现过效劳中缀现象。

开放容纳的效劳理念

记者：北斗三号系统开通效劳后，在进一步提升系统效劳才能上有什么打算？

刘勇：北斗三号系统正式开通后，向纵深推行北斗系统应用、确保系统高规范稳定运转是我们重中之重要做好的两项工作：

一方面，是加快北斗特征应用推行，特别是做好高精度定位效劳。北斗系统目前的星基加强和精细单点定位效劳，可为中国及周边地域提供动态分米级、静态厘米级的高精度定位效劳，满足自动驾驶、疆土测绘、精准农业等范畴用户高精度效劳需求。在应用形式上，我们欢送北斗应用与各行业应用的深度交融，推进“北斗+”和“+北斗”的各类创新应用。

另一方面，是增强北斗系统稳定运转。持续强化系统运转管理才能，优化完善各项规章制度，不时提升系统的智能化运维水平，汲取国外卫星导航系统运转管理的经历经验，确保系统愈加精稳、愈加牢靠。

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