下一代北斗系统导航精度达分米级

下一代北斗系统导航精度达分米级

11月28日，中国卫星导航系统管理办公室发布的《北斗卫星导航系统2035年前发展规划》显示，下一代北斗系统将在2035年全面建成，届时导航定位精度将达到分米级，为全球用户提供更高精度的服务。这一重大进展标志着中国在卫星导航领域的技术水平再次跃上新的台阶，不仅提升了国内各行业的应用水平，也为国际合作提供了更多可能。

下一代北斗系统将以“精准可信、随遇接入、智能化、网络化、柔性化”为代际特征，将为全球用户和其他定位导航授时系统提供覆盖地表开阔空间及近地空间的米级至分米级实时高精度、高完好的导航定位授时服务。

下一代北斗系统将优化星座架构，形成高中低轨混合星座，全面提升时空基准维持精度和自主运行能力，持续提升服务性能；建设集成高效的一体化地面系统，实现资源弹性调度、数据共享使用、业务连续运行；覆盖地表至深空的各类用户终端，以及与其他不依赖卫星的定位导航授时手段融合的各类用户终端，实现用户多场景、高精度、智能化使用。

分米级定位精度的实现，将为各行各业带来革命性的变化。以自动驾驶为例，城市高楼林立的复杂环境下，卫星信号常常受到各种障碍物的反射或遮挡，从而引发多路径效应，导致卫星定位发生显著偏移。在2023年中国卫星导航年会上，“城市复杂环境下的卫星定位问题”被列为“卫星导航技术难题”中的首要挑战，也是国内外卫星系统亟待攻克的难关。

广东工业大学粤港澳联合实验室主任谢胜利教授和副主任李珍妮教授研究团队，在面向城市复杂环境的北斗高精定位方面取得重要进展。针对城市复杂环境下卫星多径信号识别难、卫星定位发生严重偏移等问题，该研究团队依托粤港澳联合实验室，与香港科技大学研究团队开展联合攻关，创新性地研发了基于空域注意力机制的多径信号识别新方法，克服了已有学习模型在动态变化环境下泛化性能差、识别精度低的难题，实现了城市复杂多径环境下多径信号的准确识别及剔除。相关研究成果相较于2021年由香港理工大学团队完成的国际最具代表性研究，其识别精度提高了5%左右。在此基础上，该团队研发了与动态环境实时交互的稀疏表示驱动的多视角深度强化学习北斗高精度定位新技术，有效地解决了观测噪声动态变化干扰造成的定位精度受限问题，实现了城市复杂多径环境下分米级北斗高精定位。相关研究成果相较于美国斯坦福大学团队2022年首次提出的利用深度学习进行卫星定位修正的研究，精度提高了8%左右。

与全球其他三大导航系统相比，北斗系统在技术和服务上展现出独特优势。目前，北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，包括若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星。截至2023年底，我国在轨运行的北斗导航卫星数量为48颗，包括15颗北斗二号卫星和33颗北斗三号卫星。

相比之下，美国的GPS系统共有31颗在轨工作卫星，俄罗斯的GLONASS系统由21颗工作星和3颗备份星组成，欧盟的GALILEO系统计划发射30颗卫星。在定位精度方面，北斗系统已经实现了厘米级的定位能力，而其他系统大多停留在米级精度。此外，北斗系统还具备短报文通信能力，这是其他系统所不具备的。

按照规划，下一代北斗系统的建设将分阶段推进：2025年完成关键技术攻关，2027年左右发射3颗先导试验卫星，2029年左右开始发射组网卫星，最终在2035年全面建成。这一宏伟蓝图的实现，将为全球用户提供更加优质、可靠的导航定位服务，推动全球卫星导航技术迈入新的发展阶段。

中国北斗系统在技术先进性、应用领域和国际影响力方面都表现出色，已经成为全球范围内使用的主要定位系统之一。随着下一代系统的建设，北斗必将为全球用户带来更多惊喜，为构建人类命运共同体作出新的更大贡献。