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专家谈马航:卫星技术与航空业的结合还很漫长
  • 2014-4-1 18:15:36
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:邓晓进
  • 作者:
【电脑报在线】3月8日凌晨,马航MH370航班起飞后与地面失去联系。西安卫星测控中心第一时间,紧急调动近10颗卫星为地面搜救行动提供技术支持。同时,作为中国目前最先进的国产卫星导航系统,北斗卫星导航系统也迅速调整状态,确保随时为地面救援行动提供可靠的导航、通信支持。


中国正在大力发展自己的北斗卫星导航系统

   3月8日凌晨,马航MH370航班起飞后与地面失去联系。西安卫星测控中心第一时间,紧急调动近10颗卫星为地面搜救行动提供技术支持。
   同时,作为中国目前最先进的国产卫星导航系统,北斗卫星导航系统也迅速调整状态,确保随时为地面救援行动提供可靠的导航、通信支持。
   马航MH370事件对于卫星导航技术有着怎样的经验教训可以总结,中国国产卫星导航系统目前处在怎样一个水平?电脑报记者为此专门采访了两位国内卫星导航专家,请他们针对上述问题谈了自己的观点和看法。
   对话嘉宾:
   北斗星通导航技术股份有限公司研究院副院长  温景阳
   北斗星通信息服务有限公司总工程师  唐洪浪
   
   电脑报:这次马航MH370事件中,为什么无法通过卫星技术直接定位飞机的具体位置?
   唐洪浪:GPS等卫星导航系统,主要是为飞机提供自主的定位服务,空管系统是无法通过卫星导航系统本身直接获得飞机位置的,需要通过雷达等其他手段确定飞机的位置。这次马航飞机失联事件,并不是飞机的自主定位问题,而是地面失去了与飞机的通信手段,雷达系统也失去了对飞机的追踪。

   电脑报:航空领域的卫星定位和导航技术跟其他领域的卫星定位导航有什么不同,是否难度更大,主要难在什么地方?
   温景阳:航空领域的卫星定位和导航技术与其他常规定位导航技术的主要区别在于定位主体运动速度差异较大。
   一般定位都是低速状态下定位,汽车和火车速度稍快,但也局限在500km/h以内,这也是当初卫星定位设计时所针对的主要场景;而航空领域在卫星定位中的专属名词叫做“高动态”,主要是指主体运行速度在音速及以上的卫星定位技术。
   大型喷气式客机一般都是在亚音速飞行,在这种“高动态”情况下,会发生卫星频繁失锁、信号多普勒频移等技术难点,对接收机CPU处理速度、算法、基带、天线等有着非常苛刻的要求,这也是当今卫星导航业的难题之一。

 
   
   电脑报:在空中建立全方位的监管系统需要哪些条件?
   温景阳:关于实现航空器的空中监管,需要三个基本能力的支持,首先是定位能力,其次是通讯能力,第三是空管业务能力。
   关于航空器定位能力,北斗系统已经具备满足亚太地区的无源定位能力,航空器高速运行中的卫星定位相关高动态处理能力也满足民航需求;
   关于航空器通讯能力,北斗系统可以提供短报文通讯,但大容量通讯仍需要专业通讯卫星支持,如INMARSAT等。
   另外,鉴于此次MH370失联事件,可以建议国内所有航班在“黑匣子”现有功能基础上,增加基于北斗卫星定位及短报文技术的自动报位系统,这样在整个亚太地区都可以提供飞机位置报送能力,为我国航空器管理提供新的技术手段。
   
   电脑报:中国的北斗卫星导航技术处于一个怎样的水平,为什么没有在民航飞机上得到普遍应用?
   温景阳:北斗卫星导航系统在导航精度方面,差分定位结果可以达到厘米,在亚太地区,导航和定位功能和GPS相差无几;在专有能力方面,北斗有位置报告功能、有短报文通信功能,这是其他卫星导航系统所不具备的;在时间系统方面,
   由于我国原子钟与美国顶尖水平依然有较大差距,这就直接造成了北斗卫星和美国GPS在定位精度和授时精度上的有所差异,我国北斗系统的授时精度目前约50ns,而美国GPS授时精度目前约20ns。
   由于目前民航飞机大多为波音和空中客车公司的产品,所以国产卫星导航设备在规模应用和数量上遇到了很大瓶颈,加上GPS先发优势,产业化发展速度较慢。
   唐洪浪:民航飞机的导航系统可靠性要求非常高,是一项复杂的综合工程,通常同时都具有多套无线电导航和自主式惯性导航系统。
   无线电导航又分为路基导航和星基导航,在飞机的不同飞行阶段也侧重使用不同的导航手段。因此卫星导航设备目前还不能成为民航飞机的唯一的或者主要的导航设备。
   北斗卫星导航系统提供了定位和短报文通信服务,是可以利用北斗实现对目标的远程监控的,而且我国的渔业船舶安全生产管理系统也充分利用了北斗系统的特点,实现了对渔业船舶的位置监控和管理。但北斗系统目前的信号覆盖区域、短报文通信长度以及规模化应用水平等原因,还暂时不能在航空上得到普遍应用。
   
   电脑报:以后北斗卫星技术是否会应用到国产飞机上面?
   温景阳:北斗卫星定位技术涉及国家层面战略安全,由于国内仍有不少重大行业(航天、军工、铁路、电力、通讯等)还在使用GPS定位技术,具有一定的战略隐患。
   北斗卫星正式提供亚太区域服务以来,国内重大行业正在逐步换装北斗以取代或兼容GPS,这个进程随着北斗系统的不断完善而会逐步加快,国产飞机也必然最终使用北斗系统进行导航定位服务。 
本文出自2014-03-31出版的《电脑报》2014年第12期 A.新闻周刊
(网站编辑:pcw2013)


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