杨长风等:加快建设下一代北斗系统 筑牢国家时空信息服务重要基石******
2020年7月31日,习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成,北斗迈进全球服务新时代。
北斗卫星导航系统是我国独立建设运行的全球卫星导航系统,是联合国全球卫星导航系统国际委员会明确的全球系统核心供应商之一。北斗三号全球卫星导航系统的建成开通,是我国攀登科技高峰、迈向航天强国的重要里程碑。北斗卫星导航系统开通服务两年以来,持续运行稳定,性能稳中有升,产业快速发展,服务亿万大众,成为国家重大战略性时空信息基础设施。进入新的历史阶段,面对世界卫星导航新一轮竞技和用户不断增长的泛在时空信息需求,应深入贯彻新发展理念,加快建设下一代北斗系统,并以北斗为核心构建国家综合时空体系,抢占未来发展制高点,着力构建新发展格局,努力实现高质量发展。
迈上全球服务新阶段,树立精稳运行高标杆
北斗三号全球卫星导航系统仅用两年半时间高密度发射18箭30星,且组网发射“零故障”,创造了世界卫星导航发展史上的奇迹。
精度世界一流。北斗系统通过创新星座构型、构建星间链路、优化信号体制等多种技术创新,在全球范围实现一流精度。国际卫星导航监测组织及监测评估系统实时对我国北斗、美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略系统等全球系统监测评估结果表明,北斗系统全球定位精度优于5米,在亚太地区的精度更高,超过美国GPS、俄罗斯格洛纳斯等系统,服务性能世界一流。同时,北斗系统还可提供差异化的高精度和高完好服务,构建天地基增强服务体系,在我国及周边地区通过星基增强、精密单点定位和地基增强服务,为用户提供从米级到分米级、厘米级和事后毫米级的高精度服务,以及I类精密进近完好性服务,进一步满足用户高性能的导航定位需求。
服务功能强大。北斗系统突破卫星导航多体制兼容和一体化设计系列关键技术,在卫星平台上实现7大服务、3个频点8个信号的集成融合设计,不仅可以向全球用户提供基本的定位导航授时服务,还具备多种特色服务功能。其中包括向全球用户提供的全球短报文通信和国际搜救服务,向我国及周边地区用户提供的区域短报文通信、星基增强服务、精密单点定位和地基增强服务。北斗系统多信号的融合播发,有利于用户获取更多的可用信号,有利于提升用户高精度定位的效率,提升导航定位的可信度和可靠性。
运管高效有力。北斗全球系统由30颗卫星、数十个地面站,以及卫星与卫星、卫星与地面、地面与地面间数百条链路构成,是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型复杂航天系统,也是国际上第一个实现星地一体组网业务化运行的全球卫星导航系统。针对北斗系统庞大复杂、一体运行要求高、运行管理模式新等特点,创新构建中国特色的北斗系统运行管理体系。管理层面,充分发挥新型举国体制优势,建立集中统一的组织机构和工作机制,构建高效运转的管理机制和多方联保机制;技术层面,大力实施数据融通与智能运维工程,推动运管向智能化方向发展,运管水平大幅提升。
运行连续稳定。卫星导航系统作为提供时空信息服务的基础设施,连续稳定运行是重要要求,服务中断将直接影响用户使用。北斗系统的建成开通不是终点,而是新的起点。高稳定运行能力和高可靠连续服务,是北斗系统进入全球服务时代的新标尺。从世界上其他全球卫星导航系统运行来看,均出现过服务中断或服务偏差等问题。例如,2019年,欧洲伽利略系统因地面段升级造成精密时间设施故障,服务持续中断117小时,引发国际卫星导航领域高度关注。北斗系统自2012年12月27日向亚太开通服务以来,至今服务“零中断”;2020年7月31日向全球开通服务以来,系统运行连续稳定,系统性能稳中有升。
培育壮大时空服务产业,助力高质量发展
“天上好用,地上用好。”实现应用服务是北斗系统建设的出发点,也是落脚点。近年来,我国卫星导航与位置服务产业保持年均20%左右的稳健增长,2021年总产值达4690亿元,北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。
促进产业生态健康发展。作为我国战略性新兴产业,卫星导航产业经过十余年发展,已形成涵盖芯片、模块、天线、板卡、终端和服务全链条的完整产业链,芯片工艺从130纳米提升到14纳米,尺寸从150多平方毫米缩小到5平方毫米。近年来,北斗兼容型芯片模块销量超过亿级规模,北斗产业化发展写入国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要,各地方、各行业也陆续出台相关规划和政策。目前,我国已建立北斗基础产品检测认证、北斗导航专利优先审查等机制,成立全国北斗卫星导航标准化技术委员会,卫星导航基础产品自主优质供给不断扩大,卫星导航专利累计申请量保持全球第一,百余项重要标准先后制定发布,北斗产业生态持续健康发展。
保障国民经济命脉安全。北斗深度融入我国国民经济多个领域,通过提供精准、可靠的时空基准信息服务,实现显著的经济效益和社会效益。在交通运输领域,建成全球最大的车联网平台,截至2021年底,国内超过780万辆道路营运车辆、4万多辆邮政快递干线车辆已应用北斗系统,大幅提升我国综合交通管理效率和运输安全水平。在通信领域,与中国移动合作在全国范围建设超过4000座北斗地基增强基准站,建成全球规模最大的5G+北斗高精度服务系统,可面向全国广大地区提供高精度定位服务。在电力领域,已完成超过2000座电力行业北斗地基增强基准站部署,为无人机自主巡检、变电站机器人巡检、杆塔监测等提供高精度服务。在救灾减灾领域,已建成多级服务平台,应用北斗终端约5万台,成功预警甘肃黄土滑坡、湖南石门山体滑坡等自然灾害。随着新基建战略的布局推动,北斗加速融入并持续护航电力电网、金融、电信、信息网络等基础设施建设,为国民经济命脉安全稳定运行提供有力保障。
赋能经济社会产业发展。北斗广泛进入民生领域,正在催生“北斗+”和“+北斗”的新业态、新模式,深刻改变人们的生产生活方式。以智能手机和智能穿戴设备为代表的北斗大众领域应用获得全面突破,包括智能手机器件供应商在内的多家国内外主流芯片厂商与北斗达成合作。2021年,在国内智能手机出货中,支持北斗系统的达3.24亿部,占总出货量的94.5%。在智慧家居、智慧社区、智慧文旅、智慧教育等涉及大众生活的数字化应用场景,北斗精准统一的时空服务正加快与物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术融合,促进经济社会提质增效发展。
推动构建人类命运共同体。中国的北斗,也是世界的北斗。北斗全球系统的建成是我国为全球公共服务基础设施建设作出的重大贡献,也对推动构建人类命运共同体具有深远意义。北斗积极推动国际化发展,务实开展国际合作,与其他卫星导航系统兼容共用、共同发展,携手为全球用户服务。积极履行全球系统核心供应商的责任担当,广泛参与联合国框架下多边协调交流活动,成功加入国际民航、海事、通信、搜救等国际组织标准,服务国际主要行业应用。根据不同国家、不同行业应用需求,提供定制化的北斗应用解决方案,国产北斗应用产品输出到全球半数以上的国家和地区,东盟、南亚、东欧、西亚、非洲、阿盟等用户陆续加入北斗“朋友圈”,北斗应用惠及全球,为世界贡献中国智慧和中国力量。
加快建设下一代北斗,打造竞争新优势
2020年,世界卫星导航发展进入新纪元,全球四大卫星导航系统和日印等区域系统均已提供服务,并瞄准2035年前后形成新的竞争优势。展望未来,北斗系统要应势而上、承上启下,不断开拓创新,打造竞争新优势。
卫星导航进入新一轮国际竞技。当前,全球在轨运行服务的卫星数量有近140颗,世界卫星导航全面进入多系统服务新阶段。为进一步提升系统能力和全球竞争力,世界各主要卫星导航国家瞄准更高精度、更多功能、更加安全,均在规划和部署新一代系统。美国计划2034年前完成32颗GPSIII系列卫星部署,欧洲计划2035年前完成第二代伽利略系统建设,俄罗斯计划2030年建成以新一代卫星为主体的导航星座,新一轮世界卫星导航新竞技态势日益凸显。
创新升级北斗系统。面对创新超越的重要机遇期,北斗要创新系统架构,在现有中高轨混合星座基础上,紧抓商业航天发展机遇,构建高中低轨混合星座,实现全球分米级高精度服务能力;要加强核心攻关,加快激光星间链路、数字化载荷、新型原子钟等对系统精度和安全性提升有关键影响的核心技术和产品研发;要创新运维模式,推动监测资源天基化、时空基准天基化、地面系统一体化、运维能力智能化发展;要强化特色功能,实现更大容量、更高速率、更低功耗的短报文通信能力和全球随遇接入能力,全面提升系统性能、拓展服务功能、强化安全可信。
构建综合时空体系,擘画未来发展新愿景
习近平总书记指出,北斗系统将面向“一带一路”国家和地区开通服务,2020年服务范围覆盖全球,2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。
当前,我国正在积极推动以北斗为核心构建国家综合定位导航授时(PNT)体系,满足万物感知、万物互联和万物智能时代的时空信息服务需求,支撑新一轮科技革命和产业变革。
融合多种手段满足泛在可信需求。人类获取时空信息的手段经历了自然地物导航、机械装置导航、无线电/惯性导航、卫星导航四个阶段。目前,卫星导航满足了全球地表及近地空间内用户普适的低成本PNT需求,但由于无线电信号具有信号易被遮挡和干扰等固有特性,卫星导航应用存在一定局限。例如,在复杂电磁环境下易受干扰和阻断,信号穿透障碍能力受限,在隧道、峡谷、密林、高楼、室内等区域,有时无法正常使用,而且难以抵达深海、深空。面对人类活动空间逐步扩展到陆海空天全域和更加泛在安全的应用需求,要综合发展卫星导航、惯性导航、室内导航、水下导航、深空导航等多种导航技术,融合5G、大数据、人工智能等新技术,形成陆海空天一体、室内室外无缝衔接的时空信息服务能力。
以北斗为核心构建综合时空体系。卫星导航虽然存在一定的使用局限,但在各种定位导航授时手段中,以其全球覆盖、全天候、全天时、高精度、便捷性、低成本等独特优势,既是目前人类社会使用最广泛的PNT手段,也是为其他各类PNT手段提供统一时空基准的重要基础。相比卫星导航,任何其他PNT手段都不能兼具上述优势,缺少卫星导航,将导致PNT体系碎片化发展。当前,我国正在推动以北斗系统为核心的国家综合PNT体系建设,2035年前,我国将建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合时空体系,通过体系融合聚能、赋能、生能、强能,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。在不远的未来,从室内到室外,从深海到深空,用户均可享受全覆盖、高可靠的导航定位授时服务,北斗卫星导航系统将更好地服务全球、造福人类。
作者:杨长风 卢鋆(杨长风系中国工程院院士,北斗卫星导航系统工程总设计师;卢鋆系北斗地面试验验证系统副总设计师,北京跟踪与通信技术研究所高级工程师)
来源:《中国网信》2022年第5期
如何激发高职生学习内生动力****** 随着社会的不断发展,未来社会对于人才的要求越来越高,因此,步入社会的人才需要具备持续学习的能力,而持续学习的能力与学生自身的学习态度是分不开的。高职学生是未来企业的主力军,是“创造大国”和“中国智造”的建设者。研究高职学生学习态度不仅关乎高职学生自身的学习与生活状况,还会影响到我国高等教育人才综合素质的提高。教育部2021年全国教育事业发展统计公报显示,本科层次职业学校32所,在校生12.93万人。高职(专科)学校1486所,在校生1590.10万人。如此庞大的学生数量,需要教育部门与教育工作者和社会各界共同努力,激发他们学习的内生动力,在社会上激发出强大的学习力,提升高技能人才的综合素养,为经济社会发展作出更大贡献。 近期,一些学者的实证研究及我们的调查研究均发现,目前高职学生存在学习态度消极的现象,对职业教育相关政策及未来发展趋势了解不够深入,在一定程度上影响了高职学生的学习行为,主要表现为没有形成良好的学习习惯、自主学习能力有待提高、学习内在动力不足等,对人才培养质量造成消极影响,长此以往会影响职业教育的健康、长远发展。高职学生学习态度与学习行为受到多方面因素影响,需要多方协同努力。 教师要帮助高职学生养成良好学习习惯、提升内在动力。 首先,高职学生只有意识到学习习惯在成长过程中的巨大价值,才能从内心认同良好学习习惯的重要性。学习习惯是促使学生按计划、讲效率、动脑筋的一个自主行为,学习习惯与学习目的之间存在着某种关系,这就是自学的习惯。高职学生在自学的实践中,如果能体会到自身的价值和潜能,提升自学能力和自我内驱力,便可由从教师领路逐渐过渡为独立行走,真正做到自主学习,养成终身学习的良好习惯。高职学生的思想状态和人生目标处于相对上升期,学习习惯的培养涉及教师、学生和家长等多方面因素,需要学校家庭等共同引导和推动。 其次,教师要循循善诱,使学生培养良好学习习惯的意识内化于心。对学生的教育不能再聚焦于传统式的说教和灌输,而是要讲究方式方法。为了使高职学生能更好地接受和吸收知识,教师在教学过程中可以选择一些比较接近学生实际生活的例子,引起学生兴趣。此外,教师还可以将学习习惯的重要性进行量化展示,以直观的数据增强说服力,使学生认识到拥有良好的学习习惯是现代人必备的重要素养。很多高职生缺少对职业生涯的科学规划,在学习过程中存在盲目性。一方面,教师应多与学生进行沟通,知晓学生心理、思想;另一方面,教师应引导学生尽快确立发展方向,从自身专业入手,给学生普及专业未来的发展可能性。要让学生知道人生并不是一成不变的,可以从自身出发,逐渐积累和学习,当自身积累达到一定程度时,未来的道路就会逐渐清晰。教师应该不断向学生传播积极的学习理念并以身示范,让他们在求学生涯中逐渐形成自己的规划,并付诸行动。 学校要明确学校办学理念及定位。 高职院校肩负着为国家培养高素质技术技能人才的重任。首先,高职院校应该明确自己的办学理念及定位,明确高职院校培养目标和标准,加强创新型、应用型、技能型人才培养,实施知识更新工程、技能提升行动,努力为社会培养所需人才。其次,高职院校应该结合区域经济社会发展需要和产业行业对人才的需求,在课程设置方面和产业行业岗位相适应、相衔接,力促教育链、人才链、产业链、创新链有机衔接,为企业定向培养专业人才,与当地经济发展密切结合,服务区域经济社会发展。 对于职业教育的发展,不仅需要国家从外部给予政策支撑,更应从高职院校内部提高人才培养质量,尤其要加强内涵建设,把学校的重心放在提升办学质量上,在影响人才培养质量的关键要素上下功夫。在教学实践过程中,高职院校应该针对各个专业制定相应的教学大纲,并及时更新教学标准,将新的技术和工艺及时纳入教学内容。在部分实训技能的考核上,高职院校既要注重考查学生对理论知识的掌握程度,也要注重考查学生技能的运用能力。要在日常教学中加强实际操作,积极推行跟岗和顶岗等实习方式。学校要与企业同样重视毕业生的岗前培训。高职院校要鼓励学生打破传统被动接受的学习模式,以能力提升为首要目标进行学习,尤其是要在学习中提升创新实践能力。高职院校只有率先作出政策性方向性的改变,高职学生真正动手实践的机会才会增加,优秀高职学生才会有更多机会脱颖而出。 “双师型”教师队伍建设是职业教育的显性特征,也是提升高职生培养质量的关键。但当前“双师型”队伍建设中仍存在教师缺乏企业学习、实践经历,繁重的教学任务使实训要求难以落实,具有企业实际工作经验的教师聘用数量较少等问题。针对“双师型”队伍建设中的问题,要进一步完善和规范认定流程,加强“双师型”教师队伍的培训,针对教师评价方面存在的问题,建立多利益主体参与的教师评价模式。日前,教育部办公厅发布了职业教育“双师型”教师认定试行标准,并对各地开展“双师型”教师认定工作提出了一系列规范要求。此次国家认定标准的实施以及相应形成全国性的“双师型”教师认定制度,对于健全职业教育教师标准体系、加快职业教育“双师型”教师队伍的高质量发展具有十分重要的指导意义。“双师型”教师素质能力结构包括四个方面,首先是政治素质和师德素养,其次是教育性、职业性、专业性三个方面的业务素质和能力。这是建立职业教育“双师型”教师标准的学理依据,也是“双师型”教师队伍和个体开展培养培训、评价考核、专业发展等的分析框架和行动指南。“双师”型教师的教学,是高职生养成良好学习习惯、激发内在动力的触媒。 政府要积极营造高等职业教育发展良好的外部环境。 首先,要破除传统观念的束缚,大力宣传职业教育,提高职业教育的社会认可度,帮助高职学生对职业教育形成正确的认知和积极认可。其次,要营造良好的用人环境。大力推进企业、事业单位用人机制改革,建立科学合理的人才激励机制。切实改善高职毕业生的福利保障。最后,要加快职业教育招生制度和学位制度改革。一是建立健全高等职业教育招生制度,加快建立以“文化素养+职业技能”为考核内容的职教高考制度,鼓励高职院校单独开展招生试点工作,给高职院校更多的招生自主权,并可以直接选拔和招收部分优秀的学生继续深造。二是教育相关部门要对本科层次高等职业教育的专业学位进行分门别类、明晰层次关系并完善学位授予的资格认证工作,进一步摸索建立职业本科大学的硕士学位制度。 (作者:孙冰红,系西安汽车职业大学党委书记;严娜娜,单位系陕西师范大学教育学部) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |