专访北斗卫星运行控制系统总师周建华

记者：周总您好，感谢您接受北斗网独家专访。卫星导航系统由空间段导航卫星、地面段运行控制系统和用户段三大部分组成。您能给我们介绍一下运行控制系统（以下简称运控系统）的主要任务是什么吗？<p>　　周建华：大家都知道，运行控制系统是卫星导航系统的重要组成部分。它的任务是负责整个系统的运行控制，主要业务包括导航卫星的精密定轨和它的轨道参数预报、卫星钟差的测定和预报以及电离层的监测和预报、完好性的监测与处理。</p><p>　　地面段通过观测卫星并计算其星历，生成导航电文注入到卫星，用户就根据所收到的这些信息，和它对卫星进行观测得到的伪距进行高精度定位和定时处理。</p><p>　　记者：我们都知道，运控系统是北斗卫星导航系统六大系统之一，但我们对运控系统的了解远远不如卫星系统、火箭系统和发射场系统那么深入。希望您能给我们广大网友介绍一下它的系统组成、各自的工作任务？</p><p>　　周建华：运控系统主要分为主控站、监测站和注入站。监测站主要是负责对卫星进行跟踪观测。主控站主要是收集所有监测站获得的观测信息，对它进行各种各样的业务处理，判断地面设备和卫星设备的工况。注入站就是将主控站处理到的结果发到注入站，由注入站上行把这些参数发到卫星，卫星转发参数向服务区的用户进行广播。</p><p>　　记者：我国北斗卫星导航系统的主控站、注入站和监测站是如何选择的？</p><p>　　周建华：这些站的选择和设置是根据系统任务来分配的，一类监测站主要是对卫星进行轨道测定和卫星钟差的测定，那么就根据他的需要在国土最大跨度上进行分布。二类监测站的选择原则是全国均匀的分布，它主要是对卫星系统的整个状态进行完好性的监测。注入站主要是根据星座的情况来选择它的站址，它的原则是能够在我们国土的范围内最大程度的实现对卫星的跟踪。</p><p>　　记者：针对每一颗卫星的发射，运控系统需要做哪些方面的准备？</p><p>　　周建华：北斗系统已经由单颗卫星转入到整个星座的组网运行，单颗卫星的所有准备工作主要包括对卫星的在轨测试、对相关业务进行处理，在轨测试完成以后这颗卫星就将接入到运控系统进行入网的联调。因为前面已经发了多颗卫星，这些工作基本上已经比较成熟。</p><p>　　记者：在服务要求上，北斗卫星导航系统与其他卫星导航系统相比存在哪些差别、难点和挑战？</p><p>　　周建华：我国的北斗卫星导航系统是在美国的gps和俄罗斯的glonass之后起步的，用户对整个卫星导航的应用越来越广，对它的要求越来越高。从客户端起点要求来说用户就希望达到gps这样的性能，所以在需求上提出了高精度的基本导航定位和更高精度的定位要求和完好性需求，这些要求反映在系统上就是我们要实现像gps的基本系统加上他的waas系统所达到的性能。这对我们国家来说就面临着更多的难点和困难。首先，我们布站的条件没有gps这么好，布站范围没有这么广；第二，我国的工业水平和国际发达国家相比，还存在着不少差距。特别是对于卫星导航这样一个复杂的巨系统，我们国家对它进行运控应该来说也是首次，我们没有更多的经验可以借鉴。在顶层设计上面，存在很多困难，所以我们要走自己的路。到现在来讲，为了实现性能的指标，整个运控系统的精密定轨、时间同步、设备状态都采取了一些有针对性的方案设计，经过这么多年所有研制单位的努力奋斗，应该说这些问题都解决得比较好。</p><p>　　记者：北斗卫星导航系统建成后将会有三十多颗卫星，面对这么庞大的星座系统，每一颗都要进行跟踪控制是很有难度的，那么地面运控系统是如何实现高效率运转的？</p><p>　　周建华：这就涉及到整体体系是怎么来设计这个问题了。通常我们会考虑对整个地面的设备、对卫星的跟踪观测分几个层次。比如像基本的卫星信号监测就用好一些的监测接收机，对全部卫星进行基本性能跟踪、观测，这样的一个站在数量上和分布上会更广一些；在这个基础上，对卫星更精细的监测会通过更复杂的设备通过注入站来完成，在经过这样对系统进行分层设计之后会把整个设备的规模、设备的难度平衡好。在整个运行控制管理这方面我们也要经过一些优化设计，采取一些像分布处理、集中处理相结合的方法，把一些技术难度要求比较高的跟将来技术力量的配备统一设计，通过这样的方式来保证未来的系统运行维护都能高效，便于系统的稳定运行。</p><p>　　记者：目前，北斗卫星导航系统已经进入发射组网高峰期，不久将来即将完成卫星的组网，运控系统为提供服务进行了哪些准备？</p><p>　　周建华：到目前为止，运控系统的研制和建设基本上已经完成了，整体上所有的功能基本上都已经实现，目前主要在进行一些性能的最后调试。卫星一旦在轨以后，用户可以接收空间信号来对这个系统进行一些调试、试用，这方面的后续工作还有专门的安排，更加有计划的组织对各种用户应用的试验、试用。下一步，我们除了把性能调好以后，还要重点安排一些像各种故障、预案处理、性能测试、稳定性考核的相关工作。</p><p>　　记者：据了解，美国gps已经停止“传统”地面段开发，转移为新的开发，面对如此日新月异的国际形势，您认为我国运控系统在技术和手段上的发展方向是什么？</p><p>　　周建华：从国际上来看，运控系统未来的发展要求精度更高，连续性可靠性更好。对我们运控系统而言下一步要做的主要工作是结合用户的需求，进一步改善系统的服务精度，使我们的设备在它的可靠性、观测精度上有所提升。</p><p>　　在整个系统的运行处理方面我们要对现在的模型、算法进行进一步的精化，未来在全球服务性能的提高上还要增加一些新的手段处理，这些在处理机制和方法上都还要做新的努力。所有的工作现在都还在起步阶段，结合现在已经做的情况进一步挖掘处理，作为未来改进的地方和发展的方向。</p><br />