那么，北斗系统是如何实现这一高精度定位做事的呢？这是许多读者和用户关心的问题。本日，就让我们一起走进北京卫星导航中央一探究竟。
北斗系统高精度定位做事的窍门
——专访北京卫星导航中央主任、北斗地面运控系统副总指挥刘勇
张晶宇 杨思佳 史青霞 解放军报 安普忠
北斗三号星座由3颗地球静止轨道卫星、3颗倾斜地球同步轨道卫星和24颗中圆地球轨道卫星组成。
地面运控系统将星历、钟差等信息上注北斗卫星，卫星发射导航旗子暗记并通报干系信息，用户终端吸收可见的卫星旗子暗记和信息后进行解算，便能实现导航定位。
天地一体的联络协作
：大家知道，北斗系统有很多分系统和设备，它是如何向用户供应定位做事的呢？
刘勇：北斗定位做事须要北斗卫星、地面掌握中央、用户吸收机相互协作实现。首先，北斗卫星发射旗子暗记见告用户卫星当前的位置和韶光，用户吸收到4颗以上卫星旗子暗记后，可同步得到从用户到卫星的间隔信息。基于间隔信息、卫星的位置和韶光信息，就能打算出用户自身的位置。这便是北斗基本的定位过程，用户一样平常可实现米级的定位精度。
这一过程看似大略，却离不开天上几十颗北斗卫星、地面上万台（套）设备连续精确的合营。同时，须要采取天下上“最准的节拍器”——韶光统一系统。韶光统一系统首先通过高精度的原子钟组，实现韶光的精准坚持，可以做到300万年不差一秒。然后，通过多种手段向北斗系统上万台（套）设备发送“对表”指令，确保丈量通信、数据处理、方案掌握平分系统和设备的韶光，同步精度掌握在千万分之五秒以内，为北斗系统供应做事奠定根本。
韶光统一系统一样平常不出问题，可一旦出问题便是大问题。2018年7月，欧盟伽利略系统由于韶光统一系统故障，导致系统“停摆”长达117小时。这些年来，我国通过不断增加守时钟组规模、改进守时算法和授时技能，以提升韶光统一能力。
除了系统运行做事，北斗系统培植更须要上万人的联络协作。在北斗三号系统培植过程中，我们除了支撑3年30颗卫星的联调联试之外，还紧锣密鼓地推进地面举动步伐培植。通过合理方案、共同努力，地面站点培植提前半年高质量完成，顺利投入利用，担保了北斗三号系统的正常开通。
精益求精的自主创新
：您经历了两代北斗系统的培植和发展，可以说亲历了北斗系统做事性能提升发展的过程，重点区域定位精度大幅提升，还具备了分米级定位做事能力，请您谈谈这是靠什么实现的？
刘勇：这紧张靠我们北斗地面掌握中央团队在技能上坚持精益求精、二十多年如一日的自主创新。
地面掌握中央是北斗系统运行和做事的核心枢纽，调度着分布在全国的地面站网，管控着全体北斗卫星网络，因而又被称为北斗的“最强大脑”。地面掌握中央的紧张职能，可以概括为测、算、注、传。首先汇总领悟地面站网的海量数据，利用几百台处理器打算北斗卫星的精确位置、星载原子钟钟差及其偏差的改正信息，然后按照操持，按时把干系信息上注卫星后传送给广大用户。
北斗定位精度实现提升的关键在于，我们算的能力和手段的不断提升。这个中，卫星定轨和卫星钟差测定技能比较范例。
北斗系统在世界上率先采取稠浊星座布局。星座由地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星组成。测定不同种类卫星在太空中的位置，又称为卫星定轨，难度极大。北斗系统采取独创的多星联合定轨策略，不断精化定轨模型，设计了奥妙的星历偏差改正打算方法，将定轨精度提升了10倍，可以打算出远在36000公里和21000公里外卫星的位置，不差几分米。同时，创新采取前辈的轨道预报方法，可以准确预报几个小时后北斗卫星的位置。即便卫星失落联几十天，也能准确预测卫星的位置。
北斗系统培植早期，星载原子钟不能知足高精度定位需求。在卫星性能无法提高的情形下，地面掌握中央创新采取多种技能手段，实现了地面“强星”：首先，采取双向时频通报技能测定钟差，即让卫星和地面站之间先后发旗子暗记，通过相同的传播路径剥离旗子暗记传播时延的影响，实现高精度卫星钟差测定。其次，建立准确的星载原子钟在轨评估模型，优化预报方法，实现更为精准的钟差预测。
此外，通过进一步创新电离层延迟、硬件时延等偏差的打算和运用技能，北斗系统重点区域的定位做事能力从北斗一号的20米提升到目前的5米，达到与GPS相称的水平。基于北斗系统的分米级星基增强做事，可以实现车道级的导航定位。市场上涌现的基于北斗系统的商用高精度定位做事，与我们的分米级星基增强做事模式不同，但也沾恩于北斗系统定位能力的提升。
固若金汤的运行管理
：刚刚提到了国外卫星导航系统的做事中断征象，我们理解，系统稳定运行是高精度定位的条件，否则统统做事都无从谈起。那么，北斗系统在这方面是怎么做的呢？
刘勇：北斗系统作为国家主要的根本举动步伐，是经济社会命脉的主要支撑，一分一秒都不能停。如果中断一天，就可能造成上百亿元的经济丢失，损失掉用户的信赖。搞好卫星导航系统的运行管理，有三点最主要：
第一个是任务心要强。北斗系统开通往后，须要24小时昼夜“守护”，随时处置各种突发情形。我们的运维职员为了应对系统运行中涌现的突发情形，自发整理汇编了数百套应急处置方案，每年预先办理了上千个故障隐患，确保系统稳定做事。
第二个是军队能力要强。目前，中央硕士以上职员占比达60%以上，通过我们内部的创新勉励机制，自主创新不断呈现，这是中央整体业务能力始终发达向上发展的担保。
第三个是规章制度要严。北斗系统运行牵扯面广，地面掌握中央建立了严格的运行管理制度，用制度约束人、用管理保精稳。作为中央事情的生命线和底线，北斗系统建成做事至今6000多天，像泰山一样稳定可靠，从未涌现过做事中断征象。
开放原谅的做事理念
：北斗三号系统开通做事后，在进一步提升系统做事能力上有什么打算？
刘勇：北斗三号系统正式开通后，向纵深推广北斗系统运用、确保系统高标准稳定运行是我们重中之主要做好的两项事情：
一方面，是加快北斗特色运用推广，特殊是做好高精度定位做事。北斗系统目前的星基增强和精密单点定位做事，可为中国及周边地区供应动态分米级、静态厘米级的高精度定位做事，知足自动驾驶、国土测绘、精准农业等领域用户高精度做事需求。在运用模式上，我们欢迎北斗运用与各行业运用的深度领悟，推进“北斗+”和“+北斗”的各种创新运用。
另一方面，是加强北斗系统稳定运行。持续强化系统运行管理能力，优化完善各项规章制度，不断提升系统的智能化运维程度，吸取国外卫星导航系统运行管理的履历教训，确保系统更加精稳、更加可靠。
来源：中国军网-解放军报
