|
建设海底大地测量基准,支持中国国家综合PNT体系建设
杨元喜院士指出,“未来我国要构建无处不在的定位导航授时服务体系,从深空到海底无处不在的 PNT 服务,要构建这样的体系。未来的发展要将构建全球统一的、高精度、高密度坐标框架,包括海岛礁和海底框架点,便于大数据的研究与应用”。海洋大地测量基准是海洋环境信息的基本参考框架,是谋划、决策、规划和实施一切国家海洋战略的重要基础。相较于较为完善的陆基大地基准,我国高精度海底基准控制点建设尚处于空白,与国际先进水平存在较大差距。
“北斗”卫星导航系统总设计师杨长风指出,按需发展水下导航系统是中国国家综合 PNT(定位、导航、授时)体系建设重点五大基础设施之一,到 2035 年完成水下的 PNT 技术试验应用,完成以“北斗”为核心、基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合 PNT 体系建设,提供体系化的 PNT 服务。海底大地测量基准是综合 PNT 体系的重点与难点,需要重点解决海洋大地测量基准建立、海洋垂直基准实现与三维基准传递、水下基准建设、海洋及水下无缝导航与位置服务等技术瓶颈问题。
为配合建设以“北斗”为核心的国家综合 PNT 体系,建立覆盖我国海洋和我国利益诉求海域的长期布放于海底大地测量基准是其重要的战略保障。本着从无到有,从有到精,由点及线,由近及远,由浅到深的循序渐见发展思路,海底大地测量网的研究与建设必将像“北斗”卫星定位系统影响一样,并将为海洋领域科学技术与产业的发展带来新的活力。
水声定位导航技术贯穿于几乎全部海洋科学及海洋工程活动,我国虽较国外起步晚,但经过十几年的努力,相关技术获得了长足的进步,已经逐步由“跟跑”进入“并跑”的初级阶段。“十二五”期间我国的水声定位导航技术还处于前期关键技术与样机研制与验证阶段,虽然已经开始出现由国际产品转向国内技术寻求帮助,但市场总体对国产仪器的信心不足,因而主要研究模式是高等院校与科研院所以项目方式进行,市场刺激不够,研发周期较长,成果转化较慢。而随着国产技术在“十二五”期间的“同船竞争”的优异成绩和“海洋强国”国策的推进,前期的科研成果在“十三五”期间开始间快速转化,并通过引入惯性导航、大地测绘等学科交叉融合不断地拓展内涵。
最后,虽然目前我国水声定位导航技术产业化进程已进入快速发展期,但仍缺少成熟度更高、操作更人性化的水声定位产品,尚无法改变国内市场被国外生产厂商大幅占据的现实。只有通过加快产业化,降低成本,同时提升设备性能与稳定度,加强技术服务,才能从根本改变现状。(作者:孙大军 郑翠娥 张居成 韩云峰 崔宏宇,哈尔滨工程大学水声技术重点实验室 中华人民共和国工业和信息化部海洋信息获取与安全工信部重点实验室(哈尔滨工程大学)哈尔滨工程大学水声工程学院。《中国科学院院刊》供稿)