国防科大三院导航仪器湖南省工程研究中心建设方案

国防科大三院导航仪器湖南省工程研究中 心建设方案
导航仪器湖南省工程研究中心是由湖南省发展与改革委员会批复建设、 湖南 省科工局重点支持、 省委领导亲自授牌的省级创新能力建设平台。中心由国防科 技大学机电工程与自动化学院牵头， 湖南矩阵电子科技有限公司和成都国腾电子 集团有限公司联合组建， 是卫星导航领域全国第 5 个、 省内第 1 个工程研究中心， 是我省构建全国最大的湖南省军民结合卫星应用产业园、 建设国家卫星应用产业 示范基地、物联网产业基地和军民结合产业基地，形成“一园三基地”格局的又 一重要基础平台。
1、工程中心摘要
1.1 工程中心名称
中文名称：导航仪器湖南省工程研究中心 英文名称：Hunan Engineering Research Center of Navigation Instrument.
1.2 工程中心依托
工程研究中心依托国防科学技术大学机电工程与自动化学院。
1.3 工程中心宗旨
以促进我省卫星导航科技创新为目标，加强导航仪器工程化研发平台建设， 面向我国卫星导航系统建设、 运行和应用，开展各类导航仪器基础理论研究和前 沿技术创新，提供导航仪器工程技术研究、试验和成套技术服务，促进导航仪器 成果转化和技术辐射，带动我省卫星导航领域仪器装备技术水平提升和科技进 步， 为我国自主知识产权的北斗卫星导航系统建设和应用提供强有力技术和人才 支撑， 增强我省参与北斗卫星导航系统建设和产业应用的技术创新能力和市场竞 争力，推动我省及中南地区卫星导航应用产业的发展。
1.4 工程中心目标
构建具有国内导航仪器领先水平又符合我省卫星应用产业发展规划的研发 体系， 打造我省卫星导航应用产业各类导航仪器工程化平台和人才培养基地。经 过三到五年，建成立足中南、面向全国的领域最齐全、技术最先进、产品最丰富 的导航仪器国家级工程研究中心， 为我国卫星导航产业发展与应用提供强有力的 人才、技术与产品支撑。
1.5 工程中心任务
（1）围绕国家重大专项北斗卫星导航系统的建设和应用需求，结合“湖南 省军民结合卫星应用产业园”的规划建设，面向我国卫星导航系统建设、运行和 应用， 开展各类导航仪器基础理论研究和前沿技术创新，建设关键导航仪器设备 的技术研发平台，为设计开发各类导航仪器提供理论和技术支持，为我国北斗卫 星导航系统的建设和产业应用提供关键技术、高层人才和核心产品的支撑，促进 我省及中南地区卫星导航应用产业的发展。 （2）充分利用国家北斗卫星导航系统重大专项、北斗卫星导航系统典型示 范项目支持，建设科研成果工程化、系统化平台，重点对

卫星导航增强系统、连 续运行参考站系统、用户设备测试系统、卫星导航终端检测仪器、导航通信融合 技术、 高可用增强终端技术以及组合导航技术等进行工程化开发和系统集成，并 选择已有产业化基础的成果，实施导航仪器的工程化和推广应用。 （3）开展以卫星导航应用为核心的引进、消化、吸收、创新与合作，积极 与其他高校、 科研机构以及同行进行交流， 掌握并引领卫星导航应用技术的发展， 提高自主创新能力。 （4）积极开展相关导航仪器的标准研究，参与相关规范和方法建立，逐步 将相关研究成果申请为行业或国家标准，填补国内空白。 （5）充分发挥工程中心的技术优势，为国家和政府相关职能部门，提供卫 星导航系统建设、运行及应用技术的咨询服务。 （6）以先进的企业管理理念、成熟的科研成果吸引高层次人才到工程研究 中心工作， 积极参与国家北斗卫星导航系统的建设、 研究和科研成果的转化推广，
为我省卫星导航领域培养工程技术研究、开发与应用的高层次人才。
2、组建背景及必要性
导航（Navigation）是指引一个运动物体（人或载体）从某个位置出发，安 全且低费用地到达某目标点。自古以来，人们一直在利用天上的星星进行导航， 特别是利用北极星来确定方向。 随着科学技术的发展， 导航渐渐发展成为一门专门研究导航原理方法和导航 技术装置的学科。导航系统的主要功能是定位、定向、授时和测速，在汽车、舰 船、飞机、导弹、宇宙飞行器等航行载体上，导航系统是必不可少的重要设备。 传统导航技术发展至今， 已经走过约一个世纪的漫长道路，导航系统经历了从陆 基无线电导航、 惯性导航到卫星导航的发展历程。无线电导航是利用无线电技术 测量导航参数并完成引导运动载体航行的一门技术；惯性导航是利用陀螺、加速 度计等惯性器件为基础进行导航参数测量并完成引导运动载体航行的一门技术。 卫星导航是继惯性导航以后导航技术的又一大进展， 是一种利用空间卫星在任何 时间向全球或区域任何地方提供三维位置、速度和时间的信息系统。 。 全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）能够为地球 及近地空间的任意地点提供精密位置和时间信息， 具有全球性、 全天候、 高精度、 三维定位等优点。以 GPS 为代表的全球卫星导航系统广泛应用于军事和国民经 济及社会生活各个方面， 成为一个国家时空定位的重要基础设施，不仅为经济发 展提供了强大的动力，且已成为关系国计民生的重要基础。 面对美国对卫星导航系统的垄断及出于军事安全角度的考虑， 各国选

择了独 立发展卫星导航系统的道路。目前，投入使用的除美国的 GPS 外，还有俄罗斯 的 GLONASS 及中国的 “北斗一代” 区域卫星导航系统。 同时， 欧盟在建的 Galileo 系统及我国在建的“北斗二代”全球卫星导航定位系统，均是全球导航卫星系统 (GNSS-Global Navigation Satellite System)的重要组成部分。 导航仪器是以定位、定向、授时和测速等导航参数测量为目的、用于导航系 统建设、运行及应用的各类测试系统、测量设备及导航终端的统称。面向卫星导 航系统，导航仪器广泛应用于系统试验验证、运行状态监测、终端测试检定、导 航模拟训练以及载体导航定位、高精度测量等方面，可分为前沿类导航仪器、测
试类导航仪器以及终端类导航仪器。 典型前沿类导航仪器包括卫星导航增强服务 系统、 连续运行参考站系统等， 典型测试类导航仪器包括各类卫星导航模拟测试 系统、用户设备批量自动化测试系统、卫星导航终端检测平台、卫星导航信号模 拟器、用户终端检定装备等，典型终端类导航仪器包括基本型用户终端、兼容型 用户终端、高动态用户终端、抗干扰用户终端、授时型用户终端、高精度测量型 用户终端以及高可用增强型用户终端、组合导航用户设备等。 导航仪器集中反映了国家卫星导航系统建设、运行与应用的水平，其性能水 平将直接影响卫星导航终端产品参与国际市场竞争的能力。 随着我国北斗卫星导 航系统建设和产业应用的推进，导航仪器特别是一些高端仪器已经成为我国 GNSS 应用的瓶颈难题。 国外一直将高端导航仪器作为制约我卫星导航系统建设 和发展的重要手段并一直对我国封锁禁运。 研制具有独立自主知识产权的导航仪 器将有利于提升我国卫星导航系统的国际竞争能力， 促进我国卫星导航建设和应 用水平，加速我国导航设备示范应用产业化进程具有极其重要的意义。 北斗卫星定位导航系统是我国自主研发的具有自主知识产权的定位系统， 是 国家重要的信息基础设施， 是未来我国信息化建设和物联网产业发展不可或缺的 基本保障。2005 年 12 月 29 日，国务院以国发[2005]44 号文，通知将“中国第 二代卫星导航系统”列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006～2020） 》 中的 16 项科技重大专项之一。 随着我国北斗卫星导航系统的建设，各军兵种、国防工业以及交通运输等部 门也加快了北斗应用推广进程， 一批产业化典型示范及工程研究中心已在全国范 围开始建设。河北省依托中电集团 54 所建立了河北省卫星导航技术与装备工程 研究中心，以提高河北省卫星导航技术与装备水平，推动卫星导航产业

化，促进 河北省社会经济发展和科技进步； 中国航天科技集团公司第九研究院成立了卫星 导航系统工程研究中心，主要开展北斗卫星导航系统测试评估领域的研究工作； 中国航天科技集团公司第九研究院天合导航通信技术有限公司承建了卫星导航 应用国家工程研究中心， 主要建设导航基础产品技术研发平台，进行卫星导航产 品检测与测试仪器仪表设备的开发以及开展卫星导航应用相关的综合信息服务 等；北京大学、武汉大学等 19 所教育部高校联合建立了教育部卫星导航联合研 究中心，旨在集成高校资源优势，加强各方合作，开展相关领域的科学研究、关
键技术攻关和人才培养， 促进卫星导航应用产业和保障体系的发展和健全；武汉 大学成立了国家卫星导航定位系统工程技术研究中心， 开展卫星定位导航及相关 领域的基础理论研究、新技术的应用推广及“高精尖”人才培养。 湖南省委、 省政府领导一直十分关注北斗产业，把发展北斗产业看作是我省 抢抓发展先机、实现后发赶超的重要举措之一。在省委领导明确指示下，规划构 建“湖南省军民结合卫星应用产业园” ，省科工局牵头撰写的园区建设实施方案 于 2011 年 9 月 21 日在北京通过了由工信部、解放军总参谋部、总装备部、中科 院等单位专家的评审，意味着湖南将建设全国最大军民结合卫星应用产业园。 拟建的湖南省军民结合卫星应用产业园， 将是目前规划中全国最大的以卫星 应用、军工电子、云计算、物联网为主要产业领域的军民结合产业园。园区旨在 建设成集高端研发、企业孵化、军民结合、成果转化、产业链打造、国际交流等 功能于一体的国家卫星应用产业示范基地、物联网产业基地和军民结合产业基 地，形成“一园三基地”格局，推动国防科技工业与全省经济的深度融合，提高 全省“四化两型”建设的基础支撑能力和长远竞争能力。 围绕国家重大专项北斗卫星导航系统的建设和应用需求， 结合“湖南省军民 结合卫星应用产业园”的规划建设，充分发挥科研机构、企业与需求部门的各自 优势， 建立创新价值链， 提升湖南北斗产业的整体发展能力及企业的自主创新能 力，本着资源共享、互利互惠、共同发展的原则，国防科技大学机电工程与自动 化学院申请组建“导航仪器湖南省工程研究中心” ，致力于具有独立自主知识产 权的导航仪器基础理论研究和前沿技术创新， 突破各类导航仪器的关键共性技术 瓶颈难题，开展各类导航仪器的研制和产业应用。 导航仪器湖南省工程研究中心以促进我省卫星导航科技创新为目标， 加强导 航仪器工程化研发

平台建设，面向我国卫星导航系统建设、运行和应用，开展各 类导航仪器基础理论研究和前沿技术创新，提供导航仪器工程技术研究、试验和 成套技术服务， 促进导航仪器成果转化和技术辐射，带动我省卫星导航领域仪器 装备技术水平提升和科技进步， 为我国自主知识产权的北斗卫星导航系统建设和 应用提供强有力技术和人才支撑， 增强我省参与北斗卫星导航系统建设和应用的 技术创新能力和市场竞争力，推动我省及中南地区卫星导航应用产业的发展。
3、工程中心建设方案
3.1 发展方向
工程中心的发展方向主要包括卫星导航前沿技术、卫星导测试技术、卫星导 终端技术和卫星导航应用技术等四个。 卫星导航前沿技术方向研究内容包括： 面向高可用增强应用的导航增强系统 技术、连续运行参考站系统技术、伪卫星技术、多模导航服务质量监测技术、监 测数据处理与评估技术、导航与通信融合技术等。 卫星导航测试技术方向研究内容包括： 以卫星导航信号模拟器为核心的高性 能灵活可重构测试仪器平台技术、高精度数学仿真技术、信号生成与自校技术、 增强型终端测试环境仿真技术、 多模导航综合测试平台及其标校技术、基于多波 束阵列天线的导航信号仿真技术、增强完好性测试信号模拟技术、批量自动化测 试与评估系统等测试技术。 卫星导航终端技术方向研究内容包括： 以高可用增强型应用为核心的导航终 端高动态技术、抗干扰技术、组合导航技术、高精度技术、授时技术以及数字化 综合应用终端技术等。 卫星导航应用技术方向研究内容包括：面向各个行业应用，研发卫星导航典 型示范系统，包括航空导航 GNSS 化、航海导航、武器导航、测量、监控、车辆 导航、地理商务等应用系统的研究和研制，以及参与研究制订相关行业标准等。
3.2 建设内容
如下图所示，工程中心结合主要任何和发展方向，建设卫星导航基础技术、 卫星导航前沿技术、 卫星导航测试技术、卫星导航终端技术和卫星导航应用技术 五个研究室。
导航仪器湖南省工程研究中心
卫星导航 基础技术 研究室
卫星导航 前沿技术 研究室
卫星导航 测试技术 研究室
卫星导航 终端技术 研究室
卫星导航 应用技术 研究室
研究室
项目 主要职能
描述 基础理论研究、人才培养、软硬件平台研究设计。 开展人才培养工作，建立卫星导航基础教学实验环境，进行 GNSS 工作原理、系统结构、导航算法等教学，为我国北斗卫星导航系统 的建设和产业应用培养高层人才。 瞄准国际先进水平的卫星导航系统理论与技术， 开展卫星导航导航 星座仿真和轨道仿真

、空间环境仿真、信号传输模型仿真、实时运 行控制、高可信模型设计和仿真计算等研究。 初期编制 3~5 人，高层次研究人员。 正式编制 20 人左右，高层次研究人员。 承担国家北斗卫星导航系统重大专项以及国家预研项目。 面向卫星导航系统应用，开展前沿类导航仪器技术研究开发。 包括导航增强系统技术、连续运行参考站系统技术、伪卫星技术、 多模导航服务质量监测技术、监测数据处理与评估技术、导航与通 信融合技术等。 初期编制 5~8 人，高级人才和中级人才。 正式编制 40 人左右，高级人才、中级人才、专业人才。 承担测试类工程研究项目，用户定制测试设备与检定系统。 开展测试类导航仪器相关技术研究，参与制定相关标准。 以卫星导航信号模拟器为核心的高性能灵活可重构测试仪器平台 技术、高精度数学仿真技术、信号生成与自校技术、增强型终端测 试环境仿真技术、多模导航综合测试平台及其标校技术、基于多波 束阵列天线的导航信号仿真技术、增强完好性测试信号模拟技术、 批量自动化测试与评估系统等测试技术。 初期编制 15~20 人，高级人才和专业人才。 正式编制 50 人左右，高级人才、中级人才、专业人才。
卫星导航 基础技术 研 究 室
研究内容
编制设置
主要职能 卫星导航 前沿技术 研 究 室
研究内容
编制设置
主要职能
卫星导航 测试技术 研 究 室
研究内容
编制设置
主要职能 卫星导航 终端技术 研 究 室
承担终端类工程研究项目，面向行业应用导航终端定制研发。 开展终端类导航仪器相关技术研究，参与制定相关标准。 面向高可用增强应用需求， 开展导航终端高动态技术、 抗干扰技术、 组合导航技术、高精度技术、授时技术以及数字化综合应用终端技 术等研究。 初期编制 5~10 人，高级人才和专业人才。 正式编制 60 人左右，高级人才、中级人才、专业人才。 建设科研成果工程化、系统化产业转化平台。 推动我国卫星导航系统产业应用，参与制订相关行业应用标准。 面向各个行业应用，研发卫星导航典型示范应用系统，包括航空导 航 GNSS 化、航海导航、武器导航、测量、监控、车辆导航、地理 商务等应用系统。 初期编制 5~10 人，中级人才和专业人才。 正式编制 200 人左右，中级人才、专业人才。
研究内容
编制设置
主要职能 卫星导航 应用技术 研 究 室
研究内容
编制设置
工程中心除了设置上述专业研究室以外，为了中心正常运营，还将设立管理 服务部门，进行中心日常事务管理，包括人事、培训、财务以及对外服务等。
3.3 建设规模
工程中心建设历时三年、两个阶段：

从 2011 年 9 月到 2012 年 12 月为第一阶段，以现有的国防科技大学机电工 程与自动化学院综合实验楼为基地，为技术研发部采购必要的软硬件设备，针对 现有技术成果完成软硬件配套， 并为工程中心以后的关键技术产业化采购必要的 硬件设备，基本建立各主要部门，人员编制 40 人左右，实现工程中心的运作。 从 2013 年 1 月到 2014 年 12 月为第二阶段，工程中心迁入湖南省军民结合 卫星应用产业园新址，预计建筑面积 12000 平方米。完善和扩充各部门，人员编 制扩充到 400 人左右， 其中研发人员 150 人左右， 实现工程中心规模化和规范化。