近日，恰逢歐洲全球導航衛星系統局（GSA）的第二期（2018）《GNSS用戶技術報告》正式發表，這是國內外業界的一件大事。歷年來，GSA在不斷提供《GNSS市場報告》和《GNSS用戶技術報告》，它們的高質量、大眾化，它們的大氣又深入淺出和豐富的信息量，它們的觀點明確頗有說服力，是值得我們作為對標和學習的對象。

秋天，是金色的季節，是收獲的季節，我們信心滿滿，收獲滿滿。因為我們生活在北斗/GNSS這樣一個黃金時代。GNSS已成為一種無處不在的技術，現在每個人都在口袋里攜帶一個衛星信號（GNSS）接收機，利用衛星于出行移動、休閑玩耍和工作學習。這個時代還剛剛在開始，更加重要的事情還在前頭。記得在我們小時候，就盼著機械化、電氣化、自動化的實現，GNSS的出現和普及，人工智能再度崛起，信息時代從數字化、網絡化，走向智能化，GNSS所提供的時間空間信息與服務，成為核心主線、關鍵共性基礎，成為自動化的主旋律。何以解憂，唯有時空！

來自LBS市場的支持證據是，2018年5月第一款雙頻智能手機問世。當我們接近GNSS設備的門檻時，衛星導航將作為數字連接世界的支柱。隨著位置、速度和時間的信息驅動增長，在廣泛的上下文感知應用與服務中，GNSS將成為從物聯網到增強現實和自動駕駛汽車的重要推動者。

《GNSS用戶技術報告（2018）》，共分五章：GNSS用戶技術概述，大眾市場解決方案，運輸安全和關鍵責任應用解決方案，高精度與授時解決方案，以及編輯部特別報道：自動化。報告引言的標題定為：新時代的曙光，走向自動化系統。可見GNSS為開拓自動化系統在時間空間上，奠定了定位導航授時（PNT）基礎。而PNT才是服務自動化的正宗能力。也就是說，PNT系統技術是可以實現自動化智能定位系統的未來，而其必須具備精準度、泛在性、安全性，以及連接性四大功能性能，才能真正為現代自動化和環境智能提供發展基礎。而且，近些日子以來，隨著人工智能的再度崛起，自動化系統的發展在金字塔組成中，顯得特別快速靚麗。

PNT技術驅動力金字塔圖中，明確要求其有四大功能性能，主要是要確保在所有應用場景化環境中保持所需要的性能，那就要融合多種定位技術和傳感器。其精準度的確保是依托多星座、多頻率GNSS，以及通過PPP-RTK服務與INS和其他傳感器混合加以增強；其連接性的實現是依托衛星與地面網絡，如5G、LEO或LPWAN；其泛在性的提供是依托互補的定位技術和傳感器組合；其安全性的獲得是依托獨立的冗余技術、網絡安全和確權認證。

在《GNSS用戶技術報告（2018）》中，可以看到以下三個方面：

1. GNSS系統之系統概念變成現實，多星座多頻率工作已經從系統變成為實際應用與服務，多系統標配化體現在接收機中

2020年北斗和伽利略系統兩個新的全球系統，和日本準天頂衛星系統（QZSS）和印度區域導航衛星系統（NavIC），行將具備全面運作能力。同時，GPS和格洛納斯的現代化進程也在不斷前進中。因此，在短短幾年內將有多個全球和區域導航系統開展全面服務，并有超過100顆衛星，包括通過使用多個頻率提供PNT信息創新服務。而且，諸如WAAS、EGNOS之類的公共增強系統也正在發展成為多星座和多頻率。

絕大多數的當前接收機都是多星座的, 而提供多星座支持的最流行的方法是涵蓋所有可用星座的衛星，采用GNSS兼容互操作技術是最佳途徑。現在只有約30% 的接收機僅使用 GPS單系統；在這個問題中發現的最重要的新趨勢是多頻率的快速采用，包括消費類設備，正如市場上推出的雙頻智能手機所證明的那樣。

2. 增強服務、增值服務的快速增長，安全性和可靠性成為重要考慮因素

除了核心上游基礎設施（GNSS，RNSS，SBAS）的成熟和演變發展，以及提供所提到的可能性之外，人們還觀察到系統提供商本身或私營企業提供的新增值服務的增長。對于高精度服務尤其如此，直到最近，這些服務主要針對測量、測繪、工程機械或精準農業領域，但現在正在向大眾市場傳播，不僅適用于無人駕駛汽車，還包括各種增強現實應用。新的服務提供商出現，新的聯盟出現，并提出了新的分銷方法，包括通過移動電話網絡，以服務于新興的“所有”市場的高精度。免費的伽利略高精度服務（HAS）和QZSS厘米級精度服務（CLAS），就是這種趨勢的兩個典型例子。

除了高精度的發展趨勢之外，人們越來越意識到需要確保PNT解決方案的安全性和保全性。這種趨勢在自動化控制環路的驅動器中尤為重要，例如在自動船舶，或無人駕駛汽車或無人機中。伽利略身份驗證服務，即導航電文身份驗證（NMA）和信號身份驗證服務（SAS），是對此安全性的重要貢獻。目前至少有一家領先的私營GNSS增值服務提供商已經開始通過“實時星歷數據和導航電文認證”，營銷“可信（確保）定位”，由此可見，確認高精度不是最終結果，而“可信和有彈性”的高精度保持是其最終目標。

多種核心和增強服務的蓬勃發展，意味著接收機制造商、系統集成商和應用服務開發商的可以選擇的選項比以往任何時候都要多樣化。在大眾市場領域, 我們看到了在“入門級”IoT產品中優化的芯片組之間的鴻溝, 其中每次定位的能耗降低是主要驅動因素, 而“高端”產品中定位性能則更重要。前者通常強調單（或雙）星座、單頻、窄帶，所有的措施有助于滿足低功耗需求要素。后者已廣泛采用多個星座（四大全球導航衛星系統）, 更寬闊的頻段處理, 多達百余個通道, 以及最先進的版本現在就能提供雙頻能力, 這將導致更高的精度；使用的頻率范圍，從支持所有應用領域的單一的L1/E1，到支持專業領域應用的四個頻率。顯示最大的增長是雙頻解決方案：L1/E1 和L5/E5, 但傳統的L1/E1 和L2 仍在使用中。

3. 確保的PNT技術及其提供的泛在、精準、安全和連接性能，需要生態系保障

所有解決方案提供商都強調了確保 PNT 解決方案的安全和保全的必要性, 特別是在脫離人類控制的環路系統中, 例如在自主船只、無人駕駛汽車或無人機中。交通運輸和關鍵安全領域，傳統上受到規則和標準的束縛，因此減慢了新技術的采用，這種情況現在已經開始發生重大變化的趨勢表明，新興的無人駕駛汽車，專業或“專業消費者”無人機的出現，以及自主船舶開發，現在正在以非常快的速度開放這些尚未受到行業監管的應用領域。多個星座、多頻率、慣性導航系統（INS）混合和多傳感器融合，都用于促進所需的“確保的”和安全的定位解決方案。雖然目前的解決方案表明，對于自動化應用的高精度基本上是可以實現的，但是真正的實際工作仍然需要解決高水平的完好性、連續性和安全性，這些對于保證生命安全應用都是必不可少的。

在專業領域，利用三頻或四頻接收機，使用所有的GNSS星座和信號，以及實時動態（RTK），和網絡RTK（NRTK）與更高的實時PPP增強服務，達到高精度。接收機甚至有幾百個通道，并已開始配置檢測某些非預期的（干擾、欺騙或多徑）信號。顯而易見，由私營企業和公共系統運營商提出的PPP/ RTK服務的興趣與日俱增, 這導致了新的PPP / RTK概念, 旨在解決高精度以外的廣大客戶群，也就是向大眾化市場進軍。強大的移動計算機、平板電腦，甚至于智能手機，以及開發面向大眾市場的價格低廉的雙頻率的芯片組，這些措施合并應用使得人們在諸如此類設備上，運行高精度PVT解決方案成為可行。同時借助于特定的應用軟件，所形成的組合開發，使測繪、GIS數據采集和潛在的在消費電子設備上的測量應用均將變成可能的現實，在Android設備上獲得GNSS原始測量數據實現進一步支持了這一趨勢。在PNT生態體系圖中，可以看到為了確保四大功能性能的實現，需要PNT技術的集聚和非PNT的支撐技術，累加起來差不多達到近30項技術，當然實際應用中，在某些場合就不需要全部技術的堆積，而是優選其中若干技術形成相關應用系統。正如技術集聚圖中所示，針對室內室外、相對絕對定位會有不同的組合和分野。同時可以看到，只有在技術總體上，有所把握，才能理清思路，獲得價廉物美、配置上佳的應用與服務終端產品的優勢解決方案。所觀察到的許多技術進步，正在或者將要被GNSS導出的位置和時間所驅動，不僅僅是用于信息目的，也用于監測，和日益增加的控制任務，這正是在機器人，或者各種無人系統載體的導航中的難題。總而言之，這個專門問題就是自動化，在部分或完全自動化的任務和功能中，GNSS發揮著日益顯著的作用。尤其是在交通運輸領域中發現，隨著無人駕駛汽車、自動船舶和自主無人機應用與服務中，人們不難看到，基于GNSS的自動化應用服務遠遠超出了交通運輸范疇。