新资讯:北斗导航考虑纳入低轨卫星 卫星导航应用发展前景报告
来源:中研网 发布时间:2022-12-23 12:16:11

卫星可用于导航、通信、遥感等服务。过去几年,以SpaceX、OneWeb为代表的商业航天公司入局,带动低轨通信卫星加速发展。如今,低轨卫星与导航结合,也开始成为世界各国导航公司、航天局竞逐的赛道。


(资料图片仅供参考)

北斗导航考虑纳入低轨卫星

中国卫星导航系统管理办公室称,2035年前,中国将建成新一代北斗系统,其中考虑纳入低轨卫星,通过高中低轨的星座融合,提供一张覆盖全球的高精度时空网。

根据轨道高度不同,人造卫星分为距地面高度3.6万公里的高轨道地球同步卫星、2000~3.6万公里的中轨道卫星,以及500~2000公里的低轨卫星。相较中高轨卫星,低轨卫星体积小,数量更多,组成的卫星星座成本低、抗毁性强,还可以补充和增强现有的全球卫星导航系统(以下简称“GNSS”)。

目前,美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、中国的北斗、欧洲的伽利略等GNSS,全都聚集在中高轨。

在中国科学院空天信息创新研究院研究员袁洪看来,低轨导航卫星受到追捧的重要原因,是不断提升卫星导航定位精度的惯性需求。“回看卫星导航技术发展史,其精度从最早的百米级提升到米级,现在可以达到实时分米级。随着近年来低轨卫星制造和发射成本的大幅降低,人们会想,是否可以使导航卫星的定位精度达到更细微的厘米级。”他说。

卫星导航应用发展前景报告

卫星定位有三个指标,即速度、精度、完好性。现有GNSS并不完美,因卫星高度距离地面超过2万公里,信号传输至地面会减弱不少,假如遇到遮挡,定位时效也会变慢,而且,GNSS无法实现室内和水下定位。

卫星导航系统包含三部分:导航卫星、地面站和用户终端。不同于GPS的地面站遍布全球,中国北斗系统的地面站大多建在国内,需要通过星间链路实现全球观测与运行。多位受访者提到,低轨卫星能覆盖全球,可以作为空中监测站,提升北斗的全球服务性能 。北斗系统是中国自主研发的卫星导航系统,北斗三号系统2020年7月正式建成开通,并向全球提供服务。

一般来说,至少要4颗卫星的信号才能确定位置坐标。低轨卫星离地面更近,要覆盖全球信号,所需卫星数量远超于中高轨。卫星数量越多,定位越精准。

如果要进一步提升卫星导航定位的精准度,就要运用导航增强技术。现有导航增强技术分为两种:星基增强和地基增强。地基增强,即在地面修建基准站,辅助修正卫星信号误差,需要密集布设,而且,难以覆盖海面、沙漠等区域。据不完全统计,美国不同部门围绕卫星导航共建超过2000个基准站,北斗在国内也有2000多个地基增强系统。

低轨导航增强是星基增强的一种方式。“传统的地基增强,没有增加信号源,只是增强了信息处理信号。低轨导航增强能增加信号源,提高定位精准度,在一些山区火灾等救援场景中可发挥作用。”

目前,GNSS使用的高精度单点定位技术,一般要花费20~30分钟,可以实现厘米级定位,如果采用低轨导航增强,仿真验证中,耗时约1分钟。低轨导航更大优势不在于民用,而是应用于军事和物联网等场景。

根据中研普华研究院《2022-2027年中国卫星导航行业市场全景调研与发展前景预测报告》显示:

高德地图公布了基于北斗卫星导航系统(以下简称“北斗系统”)的应用相关数据:截至2022年11月,高德地图调用北斗卫星日定位量已超过2100亿次,且在定位时北斗的调用率已超越了GPS等其他卫星导航系统。

此外,北斗系统还在平均单次定位调用卫星数量、民用定位精度等多个维度超越GPS系统,正式实现了对于国内导航应用定位的全面主导,在导航出行这一民用领域已广泛普及。

作为服务国家重要基础设施,北斗系统产生了显著的经济效益和社会效益,广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域,应用的新模式、新业态、新经济不断涌现,深刻改变着人们的生产生活方式。

数据显示,今年上半年我国境内申请入网的智能手机中,有128款支持北斗定位,其出货量占上半年总出货量的98%以上。

而高德地图作为一家专业的数字地图内容、导航和位置服务合规解决方案提供商,始终致力于基于该系统的前沿技术,探索各种民用交通产品和服务,为用户提供更优质的出行体验。

例如高德地图发布的车道级导航服务,应用北斗系统亚米级的高精度定位技术,结合参考站修正信息,经过融合和解算后,实现定位精度从5-10米的道路级,进化到1米以内的车道级别。这也是国内首个可完全在智能手机上实现的车道级导航服务。

高德地图上线北斗卫星定位查询系统

高德地图上线了北斗卫星定位查询系统,用户在定位导航时可查看当前所调用的北斗卫星数量,以及具体编号、方位角、高度角、频点、信号强度相关详细信息。

除此之外,在中国卫星导航系统管理办公室的指导和支持下,高德还全面推出了基于北斗系统的一系列大众出行服务,包括车道级导航、红绿灯倒计时、共享位置报平安等,助力这一国家自主高精尖科技在民用出行领域的普及。

据了解,如今高德地图每日为全国用户提供的海量导航服务次数中,大部分已通过北斗系统的定位能力主导实现。

作为我国自主建设、独立运行的卫星导航系统,北斗系统能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,是国家极为重要的时空基础设施。自2000年第一颗“北斗一号”实验导航卫星升空,至2020年“北斗三号”全球组网成功,该系统在民用领域的部署愈加广泛和成熟,开始全方位地服务于大众民生。

而本次在中国卫星导航系统管理办公室的指导下,高德地图正式上线的北斗卫星定位查询系统,能够让用户在日常应用导航出行的同时,更深刻地了解北斗系统无处不在的支持。

即日起,使用安卓系统智能手机的高德地图用户在户外使用驾车、骑行、步行导航等服务时,就可以通过点击界面中的卫星角标,查看有多少颗北斗卫星参与到当前的定位过程中,同时还能了解具体的卫星编号、方位角、高度角、频点、信号强度等详细信息。

目前,该功能已首先在安卓版高德地图APP中上线,用户升级APP至最新版本后,在户外导航时即可查询体验;iPhone用户(iPhone 12及以上机型)使用时,则会看到“北斗卫星正在为您定位”的提示,以及北斗系统的介绍。

《2022-2027年中国卫星导航行业市场全景调研与发展前景预测报告》由中研普华研究院撰写,本报告对该行业的供需状况、发展现状、行业发展变化等进行了分析,重点分析了行业的发展现状、如何面对行业的发展挑战、行业的发展建议、行业竞争力,以及行业的投资分析和趋势预测等等。报告还综合了行业的整体发展动态,对行业在产品方面提供了参考建议和具体解决办法。

标签: 北斗导航 卫星导航应用发展前景

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