GNSS需要有與時俱進的革命性詮釋
衛星導航從GPS進入GNSS發展新階段,標志著真正的衛星導航應用全球化時代的到來,具備長期、持續、穩定運營服務能力和機制,衛星導航將成為世界性的產業。所以可以將GNSS的最后一個“S”,從“系統(System)”轉變為“服務(service)”,也就是整個名稱,從全球導航衛星系統轉變為全球衛星導航服務,這種轉變的重大意義在于,實際上將一個技術系統,轉化成為產業系統,一個實用系統,一個真正為生產、生活和社會生態服務的系統。
GNSS遭遇脆弱性的阻擊
隨著GNSS應用與服務的廣泛深入,其優點越來越明顯,其缺點也越來越突出,特別是它的脆弱性。目前全球系統覆蓋不了地球兩極高緯度地區,所以在那些區域是無法用來定位的,因此所謂的全球是打折扣的。由于衛星導航利用的無線電信號視距傳播特性,使得任何物體遮擋都成為定位的阻礙,而且衛星定位必須同時收到四個衛星信號才能得到三維位置和時間信息,從而分布在天空中不同方位的衛星布局及其受遮擋的情況和程度,決定了定位結果的成敗與優劣。所以,嚴格地說現在的全球衛星導航系統能夠保障的應用服務范圍,是在赤道、低緯、中高緯度區域的開闊空間。更加值得指出的是,除了上述的地形地貌地物和人造建筑物環境影響外,太陽和地磁等日地物理擾動環境和電波傳播的電磁環境,尤其是電磁干擾環境的影響,往往成為實現高精度定位和授時的重大障礙。
GNSS需要整體上的創新,環境段是重點
GNSS整體組成應該從“老三段”轉化為“新四段”。GNSS是在不斷創新中實現功能性能的提高和升華,而其中的主線和重點是通過環境段,實現精度、可用性、可靠性的不斷改進。多種多樣的差分技術與網絡,天基、地基、局域增強系統,誤差改正和緩減措施與方法,極大多數是圍繞解決環境影響產生的效應來加以安排部署的。事實上,在衛星導航系統總體的形成過程中,僅僅以空間段、運控段和用戶段的“老三段”表述方式,已經遠遠不夠了。所以,GNSS的總體上,應該實現創新,形成“新四段”系統之系統的概念,這就是:空間星座系統、環境增強系統、地面運控系統、應用服務系統。
泛在導航的需求勢不可擋,急需根本性突破
為了真正實現無時不在、無處不在、無所不在的導航定位和授時,在實現多個導航衛星系統兼容互操作的同時,還需要將多種多樣傳統的、新興的、創新的技術手段和方法,實行一體化全方位多層次多模式的集成與融合,實現天地基一體、室內外一體,實現生產生活生態環境條件下各行各業應用與服務,實現技術、產品、市場、人才、產業、政策、標準、管理等層面的協調聯動,以及不同技術系統的協同定位與授時,構建全源感知、普適傳輸和智能服務的全信息產業鏈,才能實現人們期盼的泛在導航。