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        9月16日上午,首届北斗规模应用国际峰会在长沙开幕,360彩票北斗团队多项技术精彩亮相。

        1/ 北斗系统研制建设有了“工业母机”

        9月16日,由360彩票北斗团队主持研制、具有完全自主知识产权的北斗三号系统级试验床,在当天开幕的首届北斗规模应用国际峰会上正式亮相。该试验床由北斗数字孪生软件系统与信号传播环境模拟硬件系统组成,是北斗试验验证核心系统。

        试验床技术团队

        值得关注的是,由于在北斗三号试验验证中发挥的重要作用,该系统级试验床被称为确保我国北斗三号研制建设顺利高效的卫星导航领域的“工业母机”。

        2020年7月31日,北斗三号卫星导航系统正式开通。这套系统级实验床的投入使用,为北斗三号提前半年完成全球组网建设、建成即服务、服务即见效发挥了关键作用。

        “系统级试验床就好比是一个大型模拟系统。在试验床上,我们可以将北斗三号卫星导航系统完整地‘映射’出来。”该项目技术负责人刘文祥研究员介绍。

        资料显示,我国的北斗三号和美国正在进行现代化升级的GPS Ⅲ系统同属第三代卫星导航系统,系统复杂度和技术耦联性相比第二代发生了质的改变。如果没有系统级的试验平台作为保障和支撑,第三代系统的研制过程会出现很多技术风险。

        因此,美国GPS系统与欧洲伽利略系统很早就开始了这方面的技术探索和研制。但由于系统级试验床牵涉到多个学科,技术挑战性很大,研制难度相当高。

        “这就好比,以前我们做研究可能一台微机就足够了,但随着系统复杂度的提升,我们就需要超级计算机来进行辅助。”刘文祥说,“因此,北斗三号卫星导航系统开始论证之初,建设北斗试验验证系统、攻克系统级试验床核心技术,就被提上了日程。”

        在国家科技重大专项支持下,他们突破了全系统高逼真高加速比仿真、传播环境信道高精度模拟等核心关键技术,攻克了数字孪生软件系统与硬件信道模拟系统精准协同运行的难题,研制成功了国际卫星导航领域首个系统级试验床,为北斗系统优化设计与成功建设提供了核心能力平台支撑,显著降低了北斗三号工程技术风险与建设成本,大大缩短工程建设周期。

        全球系统仿真软件(试验床技术)

        据了解,该系统级试验床目前已成功应用并广泛支撑了北斗三号系统设计、研制建设、在轨联试的各阶段试验任务。未来,这项成果还将在国家综合PNT(导航、定位、授时)体系、低轨卫星互联网系统等方面进一步扩展,全面促进行业领域规模应用。


        2/ 北斗系统时间再创“中国精度”

        北斗团队对外披露,由该团队负责研制、具有完全自主知识产权的高精度全光传输架构时频系统,进一步提升了北斗授时自主创新的“中国精度”。专家介绍,北斗三号系统所产生的时间基准可达到300万年误差1秒,准确度提升了10倍,在卫星导航领域达到国际先进水平。

        时频技术团队

        北斗团队突破性地研发了以高精度光纤时频传递、高稳定综合原子时为代表的多项关键技术,并应用于该系统,实现了高精度时频核心关键设备的完全自主可控,支撑我国北斗系统跳动的“脉搏”——北斗时间基准更加精准,作为“标尺”大大提升了系统的测量精度,从而使系统能够提供更高性能的授时服务。

        北斗三号时频系统

        卫星导航系统授时服务依赖于准确的时间基准。高性能的授时服务十分重要,通信、电力、金融等系统的稳定运行依赖于高可靠的时间同步保障。北斗团队在高稳定时频生成、高安全时频传递、高精度时频测量、高性能时频监测等方面开展了深入研究,为解决北斗三号地面系统全新架构下高精度溯源和远程传递的关键瓶颈问题,创新性提出了基于光纤的高精度时间频率传递方法,历经多年技术攻关,成功研制出一种高可靠、低复杂度的分布式架构时频系统。

        以远距离、高精度、高安全时频传递技术为代表的团队成果正应用于卫星导航、时频体系等领域,未来还将应用于计量检测、智能系统、移动通信、科学研究等,实现高新技术规模应用。


        3/ “再升级” 手机没有信号也能发出求救信息

        北斗团队对外披露,由该团队推出的北斗短报文增强体制新技术可以支持用户在普通移动通信信号不能覆盖的地区或通信基站遭受破坏的情况下,使用手机也能实现双向通信,这种功能对抗震救灾、远洋渔业、应急通信、指挥调度等工作至关重要。

        短报文技术团队

        此次亮相的北斗短报文增强体制新技术实现了信息传递的高安全、低功耗、高速率。在高安全方面,新技术给信息传输增加了一层“铠甲”,每个用户发射的信号都有了独特的身份识别“指纹”;同时,短报文服务进入低功耗大众应用领域,支持小型化物联网终端使用;在高速率方面,系统设计了高信息传输的业务体制,拓展了语音图像等高价值数据传输业务。

        北斗三号短报文系统

        “原本短报文服务需要体积较大的卫星终端,比如海事卫星电话才可使用,新技术‘低功耗’特点使得手机可以具备小型北斗物联网终端的功能,这意味着只要有手机,我们每个人都可以在没有地面移动通信信号时,仍可以通过北斗卫星发出求救等应急信息。”北斗短报文团队负责人李井源表示,“与北斗三号短报文基本业务相比,短报文增强体制的信息速率提高了10倍,这意味着救援现场等图片、语音信息也能快速发出。”