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        來(lái)源：中國(guó)航天科技集團(tuán)

        2017年11月15日，由上海衛(wèi)星工程研究所研發(fā)的全球首顆低軌導(dǎo)航增強(qiáng)技術(shù)試驗(yàn)試用微納衛(wèi)星與風(fēng)云三號(hào)D星一同發(fā)射入軌。近日，這顆微納試驗(yàn)衛(wèi)星衛(wèi)星通過(guò)在軌測(cè)試，正式轉(zhuǎn)入商業(yè)化運(yùn)行階段。

▲ 低軌導(dǎo)航增強(qiáng)衛(wèi)星（模擬圖）

新需求：高精度定位

        為滿足廣大用戶日益增長(zhǎng)的高精度導(dǎo)航需求，目前國(guó)際常用的解決辦法是地基增強(qiáng)體制或天基高軌衛(wèi)星增強(qiáng)體制。

        地基增強(qiáng)體制具有較高的定位精度，但缺點(diǎn)也很明顯：?jiǎn)蝹€(gè)基站服務(wù)范圍小，大面積覆蓋投入成本巨大，更難以實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)地區(qū)、沙漠及海洋區(qū)域的覆蓋。

        天基高軌衛(wèi)星增強(qiáng)體制利用部署在36000公里軌道上的衛(wèi)星，可以用相對(duì)較小的成本，實(shí)現(xiàn)廣域范圍的覆蓋。但該體制在提升導(dǎo)航精度上困難很大，且存在收斂過(guò)程緩慢、鏈路損耗大、地面終端難以小型化等問(wèn)題，難以滿足當(dāng)前用戶對(duì)導(dǎo)航服務(wù)的要求。

        有沒(méi)有一種更好的辦法，能夠做到“兩全其美”呢？

        低軌導(dǎo)航增強(qiáng)是對(duì)北斗系統(tǒng)及地基增強(qiáng)系統(tǒng)的重要補(bǔ)充系統(tǒng)，通過(guò)低軌導(dǎo)航增強(qiáng)小衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)速度快的特點(diǎn)，可提高地面非差高精度導(dǎo)航用戶定位收斂速度。

        這樣，既可以滿足海洋、偏遠(yuǎn)山區(qū)等地基增強(qiáng)系統(tǒng)無(wú)法覆蓋區(qū)域的高精度導(dǎo)航定位應(yīng)用需求，又可以承擔(dān)起地面導(dǎo)航監(jiān)測(cè)站的功能，解決在海外建站不便的問(wèn)題。

新方案：低成本“導(dǎo)航增強(qiáng)”

        2016年，上海衛(wèi)星工程研究所啟動(dòng)了精致試驗(yàn)試用衛(wèi)星的研制項(xiàng)目，并于2017年11月15日發(fā)射入軌，成功投入測(cè)試應(yīng)用。

        該項(xiàng)目在全球范圍內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了基于低軌衛(wèi)星星座系統(tǒng)的導(dǎo)航增強(qiáng)技術(shù)體制，通過(guò)具有自主完整知識(shí)產(chǎn)權(quán)的算法和軟硬件設(shè)計(jì)。在軌試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明，5分鐘時(shí)間里可完成從開(kāi)機(jī)冷啟動(dòng)到30厘米級(jí)的高精度定位。

        分析計(jì)算與仿真表明，在算法優(yōu)化和星座部署后，可具備實(shí)時(shí)厘米級(jí)的高精度定位能力。

        該項(xiàng)目也對(duì)衛(wèi)星研制單位的先進(jìn)微納衛(wèi)星平臺(tái)、高集成高精度低軌導(dǎo)航增強(qiáng)載荷、地面導(dǎo)航增強(qiáng)終端接收機(jī)及配套的地面運(yùn)控系統(tǒng)等技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了完整全面的測(cè)試驗(yàn)證，為后續(xù)高精度導(dǎo)航增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)產(chǎn)品和業(yè)務(wù)服務(wù)基礎(chǔ)。

        目前，該衛(wèi)星已轉(zhuǎn)入在軌業(yè)務(wù)運(yùn)行。

        這或許意味著，以相對(duì)較小的投資規(guī)模來(lái)實(shí)現(xiàn)與地基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)相當(dāng)?shù)膶?dǎo)航性能，將在不久的將來(lái)成為現(xiàn)實(shí)。

新空間：全球低軌導(dǎo)航增強(qiáng)星座

        在這顆衛(wèi)星協(xié)助下，地面可以實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位。

        未來(lái)衛(wèi)星組網(wǎng)運(yùn)行后能夠?yàn)槠?chē)無(wú)人駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)、壩體變形、山體滑坡檢測(cè)等領(lǐng)域提供高精度導(dǎo)航保障。

        在此基礎(chǔ)上，衛(wèi)星研制單位決定將系統(tǒng)性地開(kāi)展低軌導(dǎo)航增強(qiáng)星座系統(tǒng)的建設(shè)和商業(yè)運(yùn)營(yíng)。

        這個(gè)低軌星基增強(qiáng)系統(tǒng)將由空間系統(tǒng)、地面系統(tǒng)和用戶終端三部分構(gòu)成。

        其中空間系統(tǒng)計(jì)劃分兩步走：第一步先發(fā)射12顆微納衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)全國(guó)任一區(qū)域?qū)Ш皆鰪?qiáng)的雙星覆蓋；第二步擴(kuò)展為由40顆衛(wèi)星組成的微納衛(wèi)星星座，實(shí)現(xiàn)全球覆蓋，并最終為用戶提供實(shí)時(shí)、高精度、厘米級(jí)的定位服務(wù)。

        通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)運(yùn)營(yíng)，衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域有望開(kāi)辟一個(gè)新的空間，形成良性的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，有助于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)走進(jìn)尋常百姓家，在國(guó)外落地開(kāi)花。