分享
Scan me 分享到微信

陈向东:我国卫星资源军民融合应用的实践与思考

经过了将近50年的发展,我们国家的航天事业特别是卫星事业,已经达到了比较高的程度。

  6月14日,第六届WGDC大会在北京国家会议中心隆重开幕。大会由空间信息产业创新创业服务平台泰伯主办,秉承不断引领和促进空间信息技术创新与变革的宗旨,WGDC已走过五个年头,如今已成为全球最具前瞻性的跨界创新风向标。

泰伯网

  在本届大会的空间大数据+军民融合峰会上,华力创通副总经理陈向东做主题演讲,以下为演讲实录。(内容未经本人审核):

  各位领导、各位专家大家下午好!应该说经过这么多年的发展,咱们国家第一颗卫星是70年4月份发射的,经过了将近50年的发展,我们国家的航天事业特别是卫星事业,到达了比较高的程度。

  目前我们国家的卫星数跃居世界第二位,2014年有一个权威数据,我们国家在轨的卫星数是139颗,超过俄罗斯4颗,美国人是600颗卫星,遥遥领先。2015年、2016年咱们国家又取得了巨大的进步,在2016年一箭打了20颗小卫星。

  目前国家在民用领域形成了通信、导航、遥感三大系列卫星体系。通信主要是以中星、鑫诺、天通等系列构建起的通信卫星体系,导航是以北斗构成的北斗导航卫星体系;在遥感这一块我们国家的卫星非常丰富,有风云、海洋、资源系列,同时在商业包括北京一号、北京二号、吉林一号等系列卫星构建起我国的卫星遥感体系。

  军用领域基本形成了五大体系,比民用多一个侦察多一个预警,国家在战略预警这一块也进一步加强了。

  切入今天的主题,我想言归正转,到目前为止军民融合走的最好的是两大信息系统,一个是北斗系统,一个是天通系统。北斗系统有国家的意识,是国家的第三张名片,高铁、核电和北斗。在天通这块国家宣传少一点,当然卫星也是去年8月6日才发,我相信产业化能力不比北斗差。这两大系统真正意义上形成了军民融合,既满足了军事应用需求,又带动了我国卫星应用向产业化方向发展。遥感卫星应该在我国起步比较早的,但是产业化来说做的还不如导航。

  刚才周总介绍北斗的系统,我还是从比较宏观的层面介绍北斗的发展,特别是在用的北斗二号系统。这套系统是2004年立的项,应该说我们国家搞北斗这么几年战略决策一步一步踩的都很到位,2004年搞“北斗二号”一期系统,就是因为受伊拉克战争。在三次战争中间,GPS都发挥了很好的作用。

  前两次卫星导航的应用率并不是很高,但是到了伊拉克战争就不一样了,据数据统计,美军的80%武器装备用上了GPS导航,这个也触动了我们国家决策上“北斗二号”的契机,这是我个人的观点。

  2007年4月发了第一颗星,第一颗星是个MEO卫星,轨道高度为21500km。

  2009年,决策北斗卫星导航系统建设纳入国家十六大重大专项,时隔五年紧接着决策搞北斗全球系统。从2010年1月,“北斗二号”进入卫星密集发射期,2010年共发射了5颗卫星(3GEO+2IGSO),2011年共发射了3颗卫星(都是IGSO),2012年共发射了6颗卫星(2GEO+4MEO)。到了2012年年底,我们的北斗卫星正式投入使用。

  从2015年开始,又启动了北斗全球系统试验卫星发射,其中5颗组成,2颗IGSO和3颗MEO,在卫星制造行业开启了我们国家的竞争局面,北斗导航卫星开始有两家企业开始生产。像GPS卫星是3家,波音公司、马丁公司和休斯顿公司(音)三家在做,基本上每一家接10颗订单。

  2015年3月30日,打了第一颗的试验卫星是IGSO,里面的标志性使火箭技术进一步增强,叫做空间百度车,可以进一步进行轨道的变轨,对于下一步的卫星发展起到了很好的基础作用。

  2015年7月25日,打了2克MEO一箭双星打上去的,这颗卫星用的国产的CPU。

  2015年9月30日,打了IGSO第二颗北斗卫星,这颗星也是有创举的,是搭载了氢原子钟,能够把氢原子钟做小而且能做到星载还是很不容易的。本来2015年底就应该把5颗试验星打完,稍微推迟一点。

  最后一颗星是2016年2月1日打的,至此北斗试验卫星5颗全部完成。

  2016年进一步增强目前的北斗二号一期系统的星座可靠性,去年3月30日打了一个IGSO,把两条IGSO链路补全了更加完善。

  第二颗是打的GEO,第23颗的北斗导航卫星。

  紧接着是去年9月份“北斗三号”开始启动,这次计划是3同步卫星+3倾斜地球同步轨道卫星+24中圆地球轨道卫星组成的,独立自主。

  下面简单介绍一下“北斗二号”一期覆盖范围,真正意义上实现了大的区域。重点区域包括刚才周总提到的广域差分集中在东经75-135,北纬10-55度范围。

  时空基准这一块简单说一下,一个是大地坐标系,在“北斗二号”系统真正意义上和国际接轨用的全球坐标系,CGCS2000,比国际地球参考框架ITRF的一致性差约为5个厘米。

  时间体系和国际接轨,历元从2006年1月1日0时0分,这是星期日的0点,我们是从这个时间点起算的。

  同时,和国际UTC保持着100纳秒以内的偏差,精度还是很高的。

  北斗军事应用一个是指挥控制,为什么要强调指挥控制?北斗系统相比于GPS还有一个指挥功能,可以做指挥机。另外精确制导都一样、常规装备、军事训练也一样,边防建设,有一年新疆军区在达坂城巡逻时遇到了雪崩,当时正好使用了北斗终端,就可以把位置报上来,否则我们的官兵就遇到了生命危险。

  民用方面,经过这么多年的发展,现在我到了企业,我还是挺佩服中国人的。我感觉中国人花3年时间做出了西方人10年的工作。目前多家从事北斗的企业,已初步形成了从芯片、模块、终端到应用系统等全产业链产品体系。同时,国家政策大力扶持,2013年9月份,国家发改委、科技部、工信部、国防科工局、原总参谋部、总装备部共同研究起草了《国家卫星导航产业中长期发展规划》,《规划》提出到2020年,我国卫星导航产业创新发展格局基本形成,产业应用规模和国际化水平大幅度提升,产业规模超过4000亿元,这是我们的目标,我觉得一定能实现的。而且北斗卫星导航系统及其兼容产品在国民经济重要行业和关键领域得到广泛应用,对国内卫星建设贡献率达到60%。

  目前北斗应用领域主要是这些,实际上我们和GPS竞争还是挺白热化的。在这几个领域一个是北斗的短报文通性还有授时等,像海洋渔业,在海上以前没有有效的通信手段,只靠北斗发短信。像电力、地面移动通信应用,主要是授时应用,这些领域虽然是民用领域,但是关系到国计民生的关键领域,在这些领域如果不能做到自主可靠的系统进行辅助,有可能会带来一些风险和隐患。

  这两个领域目前北斗授时逐渐扩展应用,因为从可靠性商来说,可能我们和GPS还是有点差距,随着北斗系统的进一步建设和发展,我相信这些问题都不是问题。像电力就提出,目前是以GPS逐渐过渡到GPS和北斗兼容,最后过渡到以北斗为主,GPS为辅。

  下面介绍第二个系统,“天通一号”,这是我们国家自主的卫星通信系统。实际上我们国家搞卫星系统搞晚了,“天通一号”立项是2011年,去年才发射“天通一号”卫星,这颗星定位东经108度,设计寿命15恩年,109个点波束,2个海域波束。频段是S频段,业务主要包括语音、传真、短消息、数据、图像传输等,信息速率为1.2K-384Kbps。

  军民融合的设计不少200万,地面规划建设6个信关站。

  整个卫星系统主要由这么几部分组成:

  一个是信观站,主要是负责地面系统的信息交换,还有行业应用中心、应急指挥中心,进一步形成了天地无缝的指挥连接。

  刚才介绍了“天通一号”卫星达到了第三代移动通信卫星水平。引入了三维数字化设计,采用单机集成设计、混合集成电路等技术,集成多种信息处理功能。

  这颗卫星8月13日成功定点并展开天线,这个也是不容易的。8月20日,民用用户终端语音通话和收发短信都成功了,目前做民用卫星的一共四家,分别是华力创通、中电科54所、中兴通信和海格通信四家,目前都在加紧开展型号核准、入网测试和3C认证。

  这是我们“天通一号”的覆盖区,这个覆盖区可以看到基本是我们国家的周边区域,特别是对于东南亚、南亚地区覆盖比较好,特别是南海地区。

  这是前阶段做的覆盖区测试的一些照片,基本是海上、西藏、新疆,这个也是在西藏拿的第一款的智能终端。天线越来越大,这是必然的,因为卫星信号落地比较低,同时机型也比较小。这是在新疆的,最后大家合了个影。

  这是我们华力创通公司做的产品,左边是芯片,上边是民用,下边是军用。这款产品真正实现了通导一体化,可以兼容定位,也可以自主定位。右边是研发的四个自主模块,供终端厂家配发。

  这是推出的功能机,它带有实体键盘,它的好处在救援方面应用比较便捷。实体键盘在救援场合大家都带有手套,你用触摸屏肯定不用。我们这一款机器里面也带有GPS功能,还带有呼叫功能。

  这算我们的第一款智能机,在国内还比较领先的。集地面移动通信和终端移动通信一体,这张卡接四张卡,一张是全网通卡,一张是天通的卡,现在仅电信独家运营。它的智能功能都具备,采用安卓的操作系统,5英寸的触摸屏操作便捷。辅助对星,可靠连接、支持加密、高话音质量、长续航能力。

  这是根据海上的应用推出的手持的船用卫星电话,这个是集AIS、天通、地面全网通完美结合,满足海上工作人员通信、导航、定位、AIS等需求。

  这是卫星移动通信的热点俗称叫“天通猫”,这款系统不改变用户的使用习惯,用户只需要装一个APP,通过Wifi连通天通猫上,使用非常便捷,它支持十个用户通过Wifi连接这个场景。

  这是目前再研的船载终端,集电子海图、天通、AIS于一体,这是终端形态的。功能包括电子围栏、区域报警,海上的一些指挥应用。一旦说你驶出专属域区,遇险都可以求救,非常便捷。

  同时,还提供测试设备。这么多年做卫星用的产品,在卫星没有上线之前,必须能够构建一个闭环的测试环境,所以在做测试设备这块也有一定的实力。包括做北斗的导航模拟器也叫导航信号源,应该说还可以。在天通这一块,提供了天通终端测试仪。

  我总结一下今天的发言:

  北斗和天通系统是典型的军民融合系统,走出了一条军民共建共用,以军促民,以民养军的军民融合之路。这两颗卫星从建设经费来说应该都是军费的,在建设中间军民齐心协力。建设大军里面有军区单位,也有全国的厂家,以军促民,现在通过技术上引领民用,这两个都能够很好实现产业化目标,所以说以民养军,反哺军费的投入。

  目前我国卫星资源军民融合的应用还需要深入拓展,像高通量卫星通信、卫星移动广播、卫星遥感等领域,军民融合之路还没有走开。

  未来,我们国家卫星应用领域军民融合的前景还是很大的,国防建设、国防军用建设都促进很大。

  再有商业航天的发展会促进军民融合,特别是军民航天资源的共建共享,包括卫星的制造、发射、运行管理和应用等。

  我那天跟西安卫星测绘中心开玩笑,我说你们以后的藏馆中心不仅仅管军星,军民星都要管,而且你那会管的越来越透。

  还有应用方面,我们现在谈遥感一谈就谈到空间分辨率,我能够到2米,我甚至到的0.2米,实际上还有一个指标没有关注就是时间分辨率,现在时间分辨率有待提高。时间分辨率提高不仅仅靠军星,如果是民星。如果我们人把民星的遥感数据也足够长的话,我相信时间分辨率会大大提高。原来说能够监测到日本的航母,但是以前监测,说不定你一个月监测一次,等你再看它时,它早就出航了。现在提高分辨率,一小时监测一次,这样军民融合道路就走的更好,谢谢大家!

参与评论

【登录后才能评论哦!点击

  • {{item.username}}

    {{item.content}}

    {{item.created_at}}
    {{item.support}}
    回复{{item.replynum}}
    {{child.username}} 回复 {{child.to_username}}:{{child.content}}

更多精选文章推荐

泰伯APP
感受不一样的阅读体验
立即打开