导航一体天基信息实时服务系统

 姓名:丁英琦

 学号:17101223408

 转载自:http://www.360doc.com/content/17/1202/16/46341144\_709247329.shtml
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【嵌牛导读】本文介绍了军民融合战略的背景和天基信息类别进步的现状,演讲了建设军民融合卫星通信、遥感、导航(通导遥)一体天基音信实时服务系统的要害战略意义,提议了中华永恒、导航、授时、遥感、通信(positioning,navigation,timing,remote
sensing,communication,PNTRC)一体的天基音信服务连串建设构想,分析了系统
建设目的、建设思路、路线图及使用前景,并对系统关键技术举办了剖析论证,指出了PNTRC关键技术及有关提出,最终对中国PNTRC系统的升华拓展了展望。

【嵌牛鼻子】通信、遥感、导航一体化

【嵌牛提问】发展通信、导航、遥感一体化天基音信实时服务系统第一是如何?

【嵌牛正文】

       
如今,中国将军民融合发展上升为国家战略。军民融合发展战略性是从国家安全和发展战略全局出发作出的紧要性决策,是炎黄由来已久探索经济建设和国防建设协调发展规律的重大成果。

促进军民融合发展是一项复杂的系统工程,必须正确处理重点突破与总体推进的涉嫌,区分好程序先后及大小,以重要突破带动全部跃升。国民经济和社会发展“十三五”规划为深刻实施军民融合战略指出了引领性的韬略部署,明确指出:“实施军民融合发展工程,在大海、太空、网络空间等世界推出一批重大项目和举措,打造一批军民融合立异示范区。”以卫星通信、卫星遥感、卫星导航为代表的高空领域是军民融合发展的重要领域,天基音信已广泛应用于国家安全、经济建设和公众民生的大队人马领域,不仅具备军民
共用的特性,也兼具伟大的市场价值。

“十二五”以来,以北斗卫星导航系统和高分辨率对地洞察系统为表示的国家空间音讯基础设备得到长足进步,空间音信基础设备在国民经济、社会提高以及国防建设中表达了更加大的功能。

随着国民经济转型发展和新时局下军事斗争的要求,中国对导航、遥感等天基音信的急需覆盖范围已从国内开展到环球;在速度上,对空间信息的拿走-传输-处理的响应速度趋向实时化,对海量天基音讯的传导-处理-分发的时效性指出了新的渴求。可是,近年来中华存活的通信、导航、遥感卫星系统自成体系,军民系统孤立,消息分别,服务滞后,已难以满意军民用户全球范围及近实时的渴求,天基音信服务距市场化和国际化尚有较大差距。要实现天基消息全天时、全天候、全地区服务于各种人的靶子,根本上缓解现有天基信息体系覆盖能力简单、响应速度慢、体系同步能力弱的题目,亟需构建卫星通信、导航、遥感一体(简称为通导遥一体)的天基音讯实时服务系统,即同时提供
定位、导航、授时、遥感、通信(positioning,navigation,timing,remote
sensing,communication,PNTRC)服务的天基新闻实时服务体系。建设卫星遥感、导航与通信集成的天基信息实时服务体系,通过多载荷集成、多星协同、天地网络互联,依托智能移动终端,最后将数据及信息按需地送达各样军民用户,服务于国民经济与国防建设主战场。

1

发展军民融合天基消息实时服务体系的战略意义

2015年8月,习近平主席在十二届全国人大两遍会议解放军代表团全部会议时强调:把军民融合发展上升为国家战略性,开创强军新局面,加快形成全要素、多领域、高效用的军民融合深度发展布局。二零一七年五月,主题军民融合发展委员会召开第一次全部会议提出:海洋、太空、网络空间、生物、新能源、新资料、新闻技术等世界军民共用性强,在张罗设计、协会举办、成果应用全经过贯彻军民融合理念和要求。鉴于天基信息的军民共用特色,发展通导遥一体的天基信息实时服务体系,平日可为中国和海内外各个用户提供通信、遥感和导航音讯服务,战时可支撑我军全球交战需要,可实现真正意义上的寓军于民、军民融合。

单向,发展新式天基信息服务系统,是实
现中国空间科学技术跨越式发展的要紧抓手。2016年三月30日,习近平主席在两院院士大会上强调:“必须有助于空间科学、空间技术、空间应用全面上扬。”推动天基音信服务为代表的空中利用技术的进化,以空间应用为抓手和突破点,可带来中国空间科学、空间技术的翻新提升,进而系数提升中华空间科技的革新能力。

不难看出,发展通导遥一体的天基信息实时服务系统,是实施军民融合发展战略性的重中之重着力点,可全方位辅助我军在天下限量内“能打仗”“打胜仗”,对推进中国上空科技的进化和航天产业扩大意义重要。

2

PNTRC建设目的与应用前景

2.1

必赢亚洲766net简易端,PNTRC建设目的

通导遥一体化天基音讯实时服务系统的建设目的是:在遥感信息精度上,空间分辨率要高达毫米级,时间分辨率要达到刻钟级甚至分钟级;在实
时导航定位精度上,要达成分米级;在覆盖范围和通信能力上,要达标覆盖全球的语言、视频和图像通信;在劳务力量上,要高达为各样军民用户提供
疾速、准确、智能化的PNTRC服务,实现各项卫星的连串联通、时空融合、服务交通的靶子。

通导遥一体化天基信息实时服务序列以“一星多用、多星组网、天地互联、多网融合、统一规格、关联表征、数据挖掘、知识发现、星地齐声、组
网传输、智能处理、按需服务”为主旨理念,以天基音信的实时化、智能化服务为牵引开展集成革新。在系统建设和产业化推广中,要充裕发挥市场在资源配置中的大旨效用,鼓励包括社会资本在内的翻新元素参加系统建设和运营,保障系统的可持续发展,做大做强天基信息服务产业。

2.2

政策条件

2014年三月,国务院出台了《关于革新最首要领域投融资体制鼓励社会投资的点拨意见》,明确指出“鼓励民间资金出席国家民用空间基础设备建设”“鼓励民间资金研制、发射和运营商业遥感卫星,指引民间资本参与卫星导航地面应用体系建设”。

2015年11月,国防科工局印发《2015年国防
科工局军民融合专项行动计划》,提议:“啄磨高分卫星应用产业发展指引意见,建设高分专项成果转化平台,以遥感卫星为突破口,促进卫星资源和卫星数量共享。”

2015年三月,国务院办公厅揭橥《国家民用空间基础设备中长时间发展计划(2015~2025)》提出,中国卫星产业将步入黄金十年,卫星通信、卫星导航和卫星遥感迎来商业化机遇。

2016年七月,中共中心、国务院、核心军委印发了《关于经济建设和国防建设融合发展的见地》,提议:“统筹空间基础设备建设,加大国家空中基础设备建设统筹力度。统筹音信基础设备建设,加强军地音信基础设备建设的顶层设计和统筹协调,优化总体布局。”

上述政策的穿插出台,为神州新一代军民融合的天基音讯序列论证、设计、建设和采纳提供了精良的政策环境。

2.3

行使前景

一方面,建设通导遥感一体的天基新闻实时服务系统,将为卫星应用产业的发展注入新的活力,中国卫星产业将迎来新一轮立异提升的火候。除增强现有天基遥感、通信、导航系统的效力外,通过通导遥一体的合并服务,可带来以实时地方服务为代表的天基消息增值服务产业的迈入,特别是天基音信智能终端与运用软件、个人移动宽带通信、室内外一体化导航定位等下游应用领域,有望变成卫星应用产业前景新的增长点。

一面,系统建成后,可看做我军天基信息基础设备,依托系统提供的万能遥感、高精度导航定位及中外宽带通信能力,为我军在中外限量实践的各项军事行动持续提供实时、急速、准确的天基音讯服务,大幅提高我军新闻化条件下的系列作战力量。

3

PNTRC建设始末与构想

PNTRC系统的主干职能包括高精度实时增强导航与授时、急速遥感(视频)音信服务、天地一体移动宽带通信服务。

3.1

PNTRC系统建设路线图

针对PNTRC需求的分析和华冬天基新闻体系建设的现状,笔者指出中国PNTRC发展分两步走。

1)第一步:构建空间音信网络。将现有各项通信卫星、导航卫星、遥感卫星和其余空间阳台组网,通过同步观测和传导工作,实现对各种任务协同的聪明服务。通过动态建链组网实时获
取、传输和处理海量数据,实现天基音信的系统化 应用,结构图如图1所示。

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图1空间音讯网络布局

Fig.1 Structure of Space Informationg Network

依托空间消息网络,可对敏感事件联合组网观测,在轨数据处理后,通过卫星通信节点多跳链路,数据经过星间、星地网络同步传输至地方,经高速处理后举办应急反应,提高中国对环球
突发事件的神速响应能力。

2)第二步:通导遥一体的天基消息实时服务体系。建设100~120颗同时兼有遥感、导航与通信功用的低轨卫星组成的星座,与北斗系统、空天一体化网络及本地网络深度耦合,构成新一代PNTRC系统。

系统的发端设想如下:

1)卫星:不少于100颗低轨(500~800km)卫星组网。

2)遥感音信服务目标:空间分辨率优于0.5m;时间分辨率全球目的优于1h,至分钟级;覆盖范围为天下。

3)实时导航定位精度:米级/米级;

4)地面移动通信:覆盖全球的话音、视频和图像通信。

该体系的基本点特色有:

1)军民深度融合,应用前景普遍。系统平日劳动经济建设和民生服务,战时服务于军方“打赢”需求。

2)一星多用,多星组网、多网融合。通过通信、遥感、导航等负荷与平台快捷集成,依托天-空-地完全网络,实现卫星资源的按需配置、数据的长足传输和音信的聚焦服务。

3.2

PNTRC系统紧要关键技术

PNTRC系统建设面临天基音讯智能获取平台与载荷、天-空-地完全的信息处理、智能天基音讯运用3大地点,包括7大关键技术:对地考察新技巧、对天对地导航定位新情势、音讯时空条件、卫星资源公司与调度、空间网络通信与安全、智能卫星平台与载荷和天基信息智能应用,形成一个辩护、技术和动用绝对完整的技艺连串。

1)对地观望新技巧。一言九鼎研究在云总计环境下多平台、多传感器、多角度、高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率遥感对地察看数据得到和处理的新机理、新措施。利用人工智能技术,研制独具在轨处理和音讯提取的新办法,将对地观
测卫星上升为对地观测脑,实现在轨云检测、 目标检测和变化检测。

2)对天对地导航定位新办法。重在研究深空定位技术、新一代全球卫星导航系统技术和天空地一体的领航定位增强技术,为对地察看、卫星通信、深空探测等职责提供精细的时空条件,为广大军民用户提供全天候连续、实时、高精度的岗位、速度和时间消息服务。

3)地球时空条件建立与保障。重在商讨遵照多源观测的大千世界联结历元地球参考框架构建理论与形式、地球构造与非构造影响因素时变特征分析、全球动态地球框架非线性运动预测模型构建形式与落实、基于连续运行基准站的高精度三维速度场构建等技术,通过静态的地面跟踪站和动态的卫星和宇宙来共同创设、维持中国自立的中外高动态时空条件。

4)卫星资源公司与调度。探究复杂条件下多任务条件下传感器资源、数据传输资源的共同体协会、调度格局,包括资源卫星协会模型,多任务条件下资源按需调度措施,适应资源转移、任务扰动的资源便捷组合形式,开展卫星资源公司与调度仿真验证,保证音讯资源的按需重构和力量伸缩,满意海量用户对天基音讯资源智能化服务的渴求。

5)空间网络通信与广安。研商变时空条件下的空间信息网络体系架构、面向服务的空间音信网络模型、空间消息网络动态配置与重构、可扩展的异质异构节点组网、时变网络的消息传输理论、分布式海量信息协作传输等关键技术,实现高动态环境下海量信息的长足传输;针对空中网络的怒放特征,研讨空间消息网络安全部系,空间音信加密、节点动态感知与网络自愈机制等关键技术,保障空间网络中音讯传输的平安、可信。

6)智能卫星平台与载荷。琢磨依照载荷的阳台全部规划、智能卫星的多载荷配置、新型通导遥载荷设计、软件卫星等关键技术。

7)天基音讯智能应用。啄磨由同时兼有遥感、导航与通信效用的低轨卫星组成的天基网与现有本土互联网、移动网集成服务的关键技术,在时空大数量、云总结和智能终端扶助下,通过世界通信网络全球无缝的互联互通,为军民用户
提供快捷、准确、智能化天基信息服务。

3.3

PNTRC技术攻关的提出

PNTRC系统涉及航天、信息、测绘、通信、人工智能等多个世界,技术序列复杂、攻关难度大,国际上亦没有得逞的经历得以借鉴。迫切需要在
信息科学、航天科学、地球科学、人工智能等息息相关课程举办同步改进。鉴于PNTRC系统建设的基本点战略意义和联合革新需求,笔者以为,中国应围绕通导遥一体的天基信息实时服务系统这一重大使命,组建空天音信国家实验室,按照“展现国家意志、实现国家使命、代表国家水平”的定点,围绕PNTRC系统的7大关键技术开展联合攻关,在通导遥一体化服务世界出现一批有着国际提高水
平的果实,引领世界空间音讯领域科学技术的腾飞,支撑中国鹏程天基新闻服务科学技术的可持续发展。

4

结语

本文介绍了军民融合战略的背景和天基消息类别发展的现状,讲演了建设军民融合通导遥一体天基音信实时服务连串的要紧战略意义,指出了华夏PNTRC系统建设构想,分析了系统建设目的、建设思路、路线图、应用前景,并对系统关键技术举办了剖析论证,指出了PNTRC关键技术攻关的相关提议。

从如今国家急需和国际高科技提高时势看,建设中华独立的天基音讯实时服务体系,是执行党中心提议“军民深度融合”战略的重要途径,也是兑现《“互联网+”行动的点拨意见》要求的精锐举措。鉴于西方国家没有形成如此的应用劳务连串,中国相应抓住机遇,组建空天信息国家实验室,开展天基音信服务同步改进,推动中华PNTRC的军民应用,周密推动中华空间科学、空间技术、空间利用的提升,实现空中科技“富国”“强军”“利民”的宏伟目的。

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