記者

中國為什么要研制北斗衛星導航系統？

孫家棟

衛星導航、通信、遙感是航天技術運用的三個主要領域。在人們日常生活和國民經濟建設當中，總需要不斷地問“在哪里”、“什么時間”兩個問題，人類90%以上的信息都與時間、空間相關。衛星導航技術的作用就是給人類提供時間坐標和空間坐標。時空信息深入到人類生產生活的各個領域，跟用水用電一樣不可或缺，是國民經濟的重要基礎設施。就像停水停電影響城市生活一樣，衛星導航服務一旦失效，國家的經濟運行就要受到很大的影響。 在日常的運作中，天上的衛星也有可能出現這樣那樣的毛病，影響到地面的導航服務。因而，中國需要掌握自主、獨立、可控的衛星導航技術。
 

目前，美國的GPS系統研發較早，已經覆蓋了全球。但許多國家已看到了自主可控的問題，除中國外，俄羅斯、 歐盟都在搭建全球性衛星導航系統，形成了衛星導航的“四大家族”。日本、印度也加緊搭建自己的區域性衛星系統 。近日，日本成功發射第三顆導航衛星“引路”3號；印度亦試圖發射全球定位衛星IRNSS－1H，以替代在軌的一顆故障衛星，但發射失敗。
 

必須要強調的是，要獨立自主掌握衛星導航技術是有很大的難度的。中國的航天事業起步很早，但為什么直到上世紀,90年代才開始搞衛星導航？這是因為衛星導航系統網絡龐大，需要技術的積累。一旦建起來以后，用戶量是相當大的，別說停機，瞬間的使用效率不好都不行。不僅僅是建起來就完事了，要不斷地發展。這需要付出上千億的經濟代價，也體現了國家的決心。
 

2012年，我國區域性的“北斗二號”完成衛星組網，目前正在搭建全球覆蓋的“北斗三號”。
 

按照計劃，“北斗三號”衛星的發射采取“一箭雙星”的辦法。今年下半年發射3-4次，對應的衛星數目就是6-8顆。我國航天系統有很嚴格的質量把關制度。“北斗三號”的衛星研制生產工作都按照計劃在正常運行。我在想，衛星的生產一步一步走來，今年有可能保持三次以上的發射的。

記者：

從8月初開始，中國和俄羅斯專家進行了兩國導航衛星的聯合在軌試驗，用兩周時間研究評估北斗和格洛納斯系統沿“絲綢之路經濟帶”的導航條件。如何評價這次中俄合作試驗對中國北斗產業、對全球衛星導航格局的影響？

孫家棟

在逐步建立自主的衛星導航系統后，我國還要回答一個問題，就是對GPS、其它衛星導航系統要有什么樣的態度。
 

總的思想是“兼容”，是不排斥。衛星導航產業發展的關鍵，在于地面技術的應用。世界各大衛星導航系統都很重視地面應用。對地面應用來說，信息數據量越大，處理精度就越高；信息來源越多可靠性就越強。比較理想的情況是，信息源中有自主可控的，地面導航設備平時接收多種信息源，實現高精度定位服務；一旦某顆衛星因正常調試或工作故障而出現錯誤信號，導航設備能夠第一時間剔除錯誤信號，保障正常工作；如果遭遇特殊情況，自主可控的信息源也能保障基本的時空信息服務。
 

這次中俄合作試驗，主要是要測試北斗和格洛納斯兩個系統的兼容和互相操控問題。實際上，GPS、北斗、格洛納斯、伽利略四大平臺的交流還是比較緊密的。這四個導航系統在軌衛星加起來，幾年后將達到120顆左右。這也意味著許多國家上空，同時有20-30顆衛星。如果這四個系統能很好地兼容，可想而知地面應用設備的定位質量將 精準到什么程度。衛星的兼容，涉及頻譜、軌道的協調，相當于商量你走這條車道、我走那條車道，目前協調起來難度還不是很大；但互相操作顯得有些復雜，與獨立自主有一定沖突，不太容易協調。
 

具體到中俄專家的聯合試驗，技術交流對中國和俄羅斯都有好處。相比較而言，中國的電子元器件發展比俄羅斯走得前一些；而俄羅斯有著很強的航天科技基礎，又是橫跨亞歐大陸的大國，中俄合作可以讓北斗系統掌握更多的地面基站信號源，從而提高導航的精度。這對我國推廣“一帶一路”倡議、服務“一帶一路”沿線國家是比較有利的。 我國正在搞覆蓋全球的“北斗三號”工程，服務“一帶一路”沿線國家將是未來我國北斗導航系統發展的主要方向之一。