● 文| 中國航天標準化研究所 許冬彥

一、引言

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是我國獨立開發(fā)、自主運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是國家重要空間和信息化基礎設施，是軍民共用、國內(nèi)國外通用系統(tǒng)，是全社會、各行各業(yè)的高精度時空基準。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是一項復雜而又龐大的系統(tǒng)工程，涉及衛(wèi)星系統(tǒng)、運載系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、地面運控系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、應用系統(tǒng)等六大系統(tǒng)，具有建設周期長、技術(shù)難度高、系統(tǒng)復雜性強、風險控制難、應用市場廣闊、協(xié)調(diào)難度大等特點，其建設需要吸納軍隊部門、軍工企業(yè)、科研院所及高校等眾多單位的廣泛參與，其中很多的新系統(tǒng)、新技術(shù)、新應用都是我國航天工業(yè)的首次嘗試。同時，系統(tǒng)建成后需要長期管理與維護，在為我國軍民各領(lǐng)域應用（涉及到多軍兵種，以及交通、航空、海事、通信、測繪、搜救等多個行業(yè)）提供服務的同時，還將走出國門，服務于全世界。

歷史經(jīng)驗表明，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要標準的規(guī)范和帶動，當今的信息時代，標準對產(chǎn)業(yè)，特別是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展引領(lǐng)促進作用日顯突出，北斗衛(wèi)星導航標準化工作是北斗工程建設、應用推廣與產(chǎn)業(yè)化、國際合作的重要支撐，對加快北斗系統(tǒng)工程建設、促進北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展和提升北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際地位具有重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義，對整個北斗產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有特殊和不可替代的重要作用。

二、國內(nèi)外衛(wèi)星導航標準化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

國外衛(wèi)星導航相關(guān)標準主要包括以美國和歐洲為主的與衛(wèi)星導航相關(guān)的航天工程標準，以及國際民用航空組織（ICAO）、國際海事組織（IMO）等國際組織為主制定的相關(guān)衛(wèi)星導航應用類標準。其中，國外航天工程標準主要以美國航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）制定的工程技術(shù)與管理標準為主。美俄歐都大力推進自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的應用推廣，標準化工作重點放在制定與GNSS全球應用推廣緊密相關(guān)的數(shù)據(jù)格式標準、接收設備性能要求及測試方法標準、系統(tǒng)相關(guān)服務性能要求和參數(shù)標準，力求通過標準提高技術(shù)門檻，達到壟斷國際市場的目的，尤其是美國通過標準持續(xù)強化GPS在國際市場上的壟斷地位。目前，GPS和GLONASS已完全進入ICAO、IMO及相關(guān)的行業(yè)協(xié)會標準框架，Galileo也基本進入了主要國際組織標準框架。

我國現(xiàn)行的國家標準和行業(yè)標準多以GPS為主，隨著北斗系統(tǒng)建設和應用推廣，為滿足需求，中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室先后發(fā)布了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間信號接口控制文件、公開服務性能規(guī)范等標準文件，以及《北斗衛(wèi)星導航術(shù)語》等29項北斗專項標準，為國內(nèi)開展芯片、模塊、高精度板卡、北斗終端與模擬器研發(fā)測試、星地對接與在軌測試等工作提供標準依據(jù)，有效促進了我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設、終端研發(fā)和實際應用的標準化。我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已正式為亞太地區(qū)提供穩(wěn)定的服務，目前正處于由區(qū)域向全球服務過渡階段，衛(wèi)星導航技術(shù)已深入應用到國防建設和國民經(jīng)濟及社會各個領(lǐng)域，北斗標準化工作隨著北斗系統(tǒng)建設的穩(wěn)步推進而呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢，其戰(zhàn)略性、基礎性、全局性地位逐步提升。國家在《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中提出制定衛(wèi)星及應用國家標準、衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享、市場準入等政策法規(guī)；在《國家衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中將“加強標準建設，提升發(fā)展水平”上升到我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展的重要保障措施之一；在《國家標準化體系建設發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》中明確：加強北斗導航設備、系統(tǒng)和服務標準建設引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，重點研制導航與位置服務標準、關(guān)鍵技術(shù)和共性基礎標準。這些重要文件充分說明了國家對衛(wèi)星導航標準化工作的重視，為北斗標準化工作指明了方向。

三、北斗衛(wèi)星導航標準化工作取得的主要成果

自2007年中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)重大專項實施以來，北斗標準化工作伴隨工程建設和應用推廣同步啟動，在中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室的統(tǒng)一指導下，根據(jù)《第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)重大專項實施方案》和《國家衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》的要求，立足國家軍民統(tǒng)籌發(fā)展，持續(xù)開展了頂層設計、標準化組織建設、急需標準制定和國際標準化推進等工作，取得了豐碩的成果，有力支撐和保障了工程建設的順利開展、系統(tǒng)自主可控的推進、應用推廣與產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，促進了北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)競爭力的躍升和北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國際化拓展。北斗標準化工作重要里程碑見圖1（截至2017年10月底）。

1.構(gòu)建了北斗衛(wèi)星導航標準化頂層指導依據(jù)——北斗衛(wèi)星導航標準體系

北斗標準化頂層設計和規(guī)劃工作深入開展，針對北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設、運行維護、軍事應用及民用應用推廣中軍民共建、共享、共用各個環(huán)節(jié)的標準需求，以突出北斗系統(tǒng)特點為指導思想，按照“系統(tǒng)科學、結(jié)構(gòu)合理，技術(shù)先進、劃分明確，開放兼容、國際接軌，完整協(xié)調(diào)、層次得當，相對穩(wěn)定、逐步完善，面向應用、精簡易行”的體系構(gòu)建原則，研究形成了首個軍民共用、建用結(jié)合、國內(nèi)外銜接的國家衛(wèi)星導航標準體系。先后向46家國家相關(guān)部委、軍隊各軍兵種相關(guān)單位、國家大型軍工企業(yè)及113家企事業(yè)單位征求意見，共計發(fā)放207份標準體系征求意見函。共收到意見151條。

圖1 北斗標準化工作重要里程碑

經(jīng)認真研究，依據(jù)意見處理結(jié)果，對標準體系明細表進行了修改，完成并發(fā)布《北斗衛(wèi)星導航標準體系表》（1.0版）。標準體系表覆蓋衛(wèi)星導航基礎、工程、應用三個層面，涵蓋北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的方案論證、工程建設、使用維護以及應用推廣與產(chǎn)業(yè)化全壽命周期所需要的標準。同時也涵蓋系統(tǒng)工程建設和應用產(chǎn)業(yè)化中的系統(tǒng)及分系統(tǒng)、單機和關(guān)鍵件等全部產(chǎn)品所需要的所有標準項目。標準的級別包括國家標準、國家軍用標準和行業(yè)標準以及北斗專項標準。體系表已成為我國衛(wèi)星導航領(lǐng)域軍民各層級標準制（修）定計劃和規(guī)劃編制的頂層指導依據(jù)，有力支撐了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設和應用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，顯著提升了衛(wèi)星導航在交通、航空、海事、通信、測繪、搜救等多個行業(yè)領(lǐng)域的應用效能。

2.制定和發(fā)布了一批重要北斗標準，解決了工程建設和應用對標準的急需

依據(jù)標準體系，按照需求為本、急用先行的立標制標原則，組織國內(nèi)具有技術(shù)優(yōu)勢的科研院所、企業(yè)、高校和專業(yè)機構(gòu)，由全國北斗衛(wèi)星導航標準化技術(shù)委員會組織開展了北斗國家標準、國家軍用標準和北斗專項標準的論證、立項和制定工作。

在標準項目和內(nèi)容確定上緊密結(jié)合北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設和應用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展實際，既充分體現(xiàn)國內(nèi)外衛(wèi)星導航技術(shù)及應用的先進水平，也從當前北斗系統(tǒng)建設和應用發(fā)展實際出發(fā)，確保了內(nèi)容相對完整、界面劃分清晰，避免標準缺失，又避免內(nèi)容擴大，給產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成桎梏和束縛。截至2017年10月底，先后發(fā)布了《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間信號接口控制文件公開服務信號B 1I》（1.0版）中英文版、《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間信號接口控制文件公開服務信號》（2.0版）中英文版、《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng) 公開服務性能規(guī)范 》（1.0版）中英文版、《北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間信號接口控制文件公開服務信號B 1C、B 2a（測試版）》，為全球范圍推廣北斗產(chǎn)品開發(fā)應用提供了依據(jù)，也是對國際社會的公開承諾。

表1 已公開發(fā)布的北斗衛(wèi)星導航標準文件列表

續(xù)表1

除此之外，在國家標準方面：《衛(wèi)星導航增強系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心數(shù)據(jù)接口規(guī)范》等5項正在制定中；《北斗衛(wèi)星導航術(shù)語》等25項軍民通用標準項目通過立項評審，待計劃批準。國家軍用標準方面：《北斗軍用導航型天線通用規(guī)范》等12項標準正在制定中；7項新標準項目通過立項。北斗專項標準方面：由中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室先后批準發(fā)布了《北斗衛(wèi)星導航術(shù)語》等29項北斗專項標準，12項標準正在制定中。已經(jīng)發(fā)布的北斗衛(wèi)星導航標準文件見表1。

隨著高校教育體制改革的不斷發(fā)展，數(shù)學建模課程的改革不斷推進，必定會不斷出現(xiàn)各種問題，對于民辦本科院校，如何進一步做好數(shù)學建模的教學改革工作，也還有待于進一步的探索和實踐．

3.國際標準化工作取得重大階段性成果，為北斗國際化和規(guī)?；瘧么蛳铝藞詫嵒A

由中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室組織，聯(lián)合中國民用航空局、中國海事局、工業(yè)和信息化部等部門及相關(guān)單位，論證了北斗國際標準化推進工程總體實施方案，建立了國際標準化工作的組織體系和任務體系，明確了總體目標、技術(shù)路線、組織形式及責任分工，推動開展北斗進入民航、海事、移動通信、接收機通用數(shù)據(jù)格式等領(lǐng)域國際標準工作，取得了可喜成果。

目前，國際民航標準方面，ICAO以第192次理事會決議形式同意北斗系統(tǒng)逐步進入ICAO標準框架，北斗已被ICAO認可為四大GNSS核心星座之一，北斗B 1I標準和建議措施（SARPs）草案正在持續(xù)修訂；國際海事標準方面，IMO認可北斗系統(tǒng)為第三個世界無線電導航系統(tǒng)，明確了開展北斗海事用戶服務性能監(jiān)測評估手段建設的需求，批準發(fā)布了《船載北斗接收機設備性能標準》；移動通信標準方面，第三代、第四代移動通信系統(tǒng)支持北斗B1I定位業(yè)務的26項標準已獲得通過；接收機通用數(shù)據(jù)格式標準方面，全面啟動了推動北斗進入國際海事無線電技術(shù)委員會（RTCM）、美國國家海洋電子協(xié)會（NMEA）、國際GNSS服務組織（IGS）等國際組織的接收機通用數(shù)據(jù)格式標準工作，推動RTCM第104專業(yè)委員會成立北斗工作組，已提交的4項RTCM北斗標準（草案）提案、1項NMEA標準（草案）提案獲得委員會接受，并進入標準討論階段；中俄衛(wèi)星導航合作標準方面，開展了中俄聯(lián)合標準組的籌建，提出了中俄聯(lián)合標準的體系框架和聯(lián)合標準的重點項目，探索了衛(wèi)星導航標準的大國合作模式。

北斗國際標準化工作取得的重大階段性成果進一步提升了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國際地位和國際影響力，為北斗國際化發(fā)展和規(guī)?；瘧么蛳聢詫嵒A。

4.逐步建立了北斗衛(wèi)星導航標準化技術(shù)組織，為北斗標準化工作科學有效開展提供了組織保障

伴隨北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設，北斗標準化工作同步啟動，前期，主要依托以中國航天標準化研究所為主的專業(yè)標準化機構(gòu)及領(lǐng)域內(nèi)專家學者作支撐。2011年，在前期工作基礎上，由原總裝備部批準成立了中國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)重大專項標準化專家組，專家組組長單位由中國航天標準化研究所承擔，專家組成員來自軍內(nèi)外衛(wèi)星系統(tǒng)、航空、航海、交通、通信、電力、測繪等管理和應用單位。以專家組為核心，聯(lián)合各領(lǐng)域?qū)Ш綄＜议_展北斗衛(wèi)星導航標準化需求調(diào)研、標準體系預研、2030年戰(zhàn)略規(guī)劃、首批急需專項標準指南論證、北斗國際標準化路徑研究等大量具有開創(chuàng)性、基礎性的標準化工作。2013年底，經(jīng)過一年籌備，由國家標準化技術(shù)委員會和原總裝備部聯(lián)合批準成立了我國首個軍民融合的標準化技術(shù)委員會——“全國北斗衛(wèi)星導航標準化技術(shù)委員會”（以下簡稱“北斗標委會”），主要負責與北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)有關(guān)的基礎（技術(shù)體制、術(shù)語、時空基準、技術(shù)管理等）、系統(tǒng)建設（工程總體、衛(wèi)星系統(tǒng)、地面運控系統(tǒng)、運載火箭系統(tǒng)、發(fā)射場系統(tǒng)、測控系統(tǒng)等，不包括宇航通用技術(shù)）、運行維護（運行管理、評估、維修、退役等）、應用（產(chǎn)品、服務、應用基礎設施、信息交換、質(zhì)量與測試檢驗等）領(lǐng)域的國家標準和國家軍用標準制修訂工作。秘書處由中國衛(wèi)星導航工程中心和中國航天標準化研究所聯(lián)合承擔。第一屆全國北斗標委會由48名委員及10名觀察員和聯(lián)絡員組成，孫家棟任主任委員。北斗標委會的成立，建立了北斗軍民標準融合發(fā)展的平臺，確立了專項引導、市場驅(qū)動、社會參與、產(chǎn)學研相結(jié)合的標準化工作模式，為北斗標準化工作科學有效開展提供了組織保障。

四、問題和建議

北斗系統(tǒng)從無到有，從區(qū)域到全球，北斗標準化伴其左右，取得了豐碩成果，但從滿足北斗系統(tǒng)建設和應用全球化需求來說還存在一定差距，主要還存在：① 北斗標準化頂層統(tǒng)籌力度較弱，標準體系實施難，導致各層級標準協(xié)調(diào)性差。② 標準化總體研究和標準培育重視不夠，標準化引導作用發(fā)揮不足。③ 標準供給少，實施監(jiān)督手段少，標準引用實施效果難以保證。④ 北斗國際標準宣傳、培訓力度不夠，北斗標準化環(huán)境有待優(yōu)化。

標準化工作開展的時機和深度的選取將直接或間接地影響整個北斗產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，所以有必要從戰(zhàn)略層面規(guī)劃標準化工作，在今后一段時期，需重點做好 “四個突出”、“五項任務”。

1.“四個突出”

1）突出必選和兼容。成為國內(nèi)應用必選項，同時兼容其他GNSS系統(tǒng)的標準國際化思路，加大標準供給，為北斗工程建設和產(chǎn)業(yè)化推廣服務。

3）突出標準先行。重視標準需求調(diào)研和標準預先研究，重視標準的先期培育和末端實施監(jiān)督。

4）突出標準統(tǒng)籌。加強北斗標委會在北斗標準化工作中的頂層支撐，同時探索發(fā)揮專業(yè)團體標準化組織的作用作為有益補充。

2.“五項任務”

1）標準化工作總體規(guī)劃和設計。緊貼國家重大專項和北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求做好北斗標準化總體規(guī)劃和設計。圍繞北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)發(fā)展和北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對標準的需求，持續(xù)開展北斗衛(wèi)星導航標準體系的深化研究、補充、完善和維護工作。

2）北斗專項標準的研究和制（修）定。根據(jù)標準體系，圍繞北斗工程建設、應用產(chǎn)業(yè)化和國際合作對標準的需求，開展年度標準化工作需求的分析、研究、編制并發(fā)布年度標準項目指南，組織國家標準、軍用標準及北斗專項標準的立項論證、制定和審查。同時針對北斗工程建設和應用推廣急需的復雜度高、技術(shù)難度大的標準開展預先研究，為后續(xù)制標提供支撐。

3）標準實施應用的培訓宣貫和監(jiān)管評價。通過多種渠道，大力宣傳北斗標準化，策劃開展標準培訓宣貫，跟蹤標準貫徹實施情況。推進標準實施的監(jiān)督評價和產(chǎn)品合格評定工作。

4）國際標準研制和標準化國際交流。圍繞北斗在全球范圍內(nèi)的全面應用推廣對標準化的需求，深入開展國際標準化組織中衛(wèi)星導航領(lǐng)域標準、標準制定規(guī)則和流程等問題的研究，對一些重點標準開展國內(nèi)外標準的對比分析，找出差距，為我國衛(wèi)星導航標準體系建設和標準制定提供參考借鑒。開展國際民航、國際海事、移動通信、接收機通用數(shù)據(jù)格式等領(lǐng)域的國際標準化工作。

5）標準化基礎能力和組織保障。建設北斗標準化信息服務平臺，開展標準化宣傳、教育、培訓。建立完善北斗標委會的協(xié)調(diào)溝通機制，充分發(fā)揮北斗標委會統(tǒng)籌歸口作用。加強與北斗衛(wèi)星導航相關(guān)標準化部門和組織的聯(lián)動，充分發(fā)揮產(chǎn)學研用各部門在標準制定、實施及監(jiān)督中的作用。

五、結(jié)束語

標準化對整個北斗衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展具有特殊和不可替代的重要作用，標準化貫穿整個產(chǎn)業(yè)鏈，標準化引領(lǐng)和支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，兩者相互依存又相互制約，一個好的標準化體系應該是促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展的，反之則阻礙產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。北斗衛(wèi)星導航標準化工作任重而道遠，需要北斗衛(wèi)星導航全領(lǐng)域的廣泛積極參與，需要站在國家戰(zhàn)略層面加強合作，才能真正做好標準的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，促進我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。