2025年GNSS发展现状趋势如何？

摘要： 2020年是全球GNSS发展史上一个承前启后的关键年份，这一年，北斗三号全球系统正式开通，标志着全球GNSS进入了一个“多系统并存、多模融合、服务能力全面增强”的新阶段，疫情也对G...

2025年是全球GNSS发展史上一个承前启后的关键年份，这一年，北斗三号全球系统正式开通，标志着全球GNSS进入了一个“多系统并存、多模融合、服务能力全面增强”的新阶段，疫情也对GNSS产业的应用和研发产生了一定影响,但并未改变其蓬勃发展的总体趋势。

以下我将从发展现状和未来趋势两个维度进行详细阐述。

2025年GNSS发展现状

2025年的GNSS格局可以用“三国鼎立，一军突起”来形容，即美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的Galileo，以及中国“一军突起”的北斗。

全球四大系统格局基本稳定，服务能力全面升级

• 美国GPS (Global Positioning System)：

  • 现状：作为全球最成熟、应用最广泛的GNSS系统，GPS在2025年继续保持其主导地位，其现代化进程持续推进，GPS IIIF系列卫星的成功发射，进一步增强了其民用信号（L1C）的精度、可靠性和抗干扰能力，GPS在军事、民用、商业领域的渗透率极高，是几乎所有定位、导航和授时服务的基石。

• 中国北斗 (BeiDou Navigation Satellite System, BDS)：

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 现状：2025年最重大的事件。6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功，标志着北斗系统完成全球星座部署，7月31日，北斗三号全球系统正式开通服务。
  • 成就：北斗成为继GPS之后第二个全球覆盖的GNSS系统，其特点包括：
    • 多功能：除了全球定位导航，还提供亚太地区增强的短报文通信和星基增强服务,这是其他三大系统不具备的独特优势。
    • 多频：B1I, B1C, B2a, B2b, B3I等多个民用频点信号，为用户提供了更优的多频组合选择,有助于提高定位精度和可靠性。
    • 性能优异：全球定位精度优于5米，亚太地区优于2.5米，测速精度优于0.2米/秒,授时精度优于20纳秒。

• 俄罗斯GLONASS (Global Navigation Satellite System)：

  • 现状：GLONASS在2025年保持稳定运行，其星座完整性和信号质量持续改善，GLONASS的一个重要特点是使用FDMA（频分多址）技术，与GPS的CDMA（码分多址）不同，这使得其在某些特定环境下（如高楼峡谷）有独特的性能表现，GLONASS在俄罗斯及独联体国家是主导系统,在全球范围内也作为重要的辅助定位信号。

• 欧盟Galileo (European Global Navigation Satellite System)：

  • 现状：Galileo系统在2025年继续进行星座补网和能力增强，其信号设计非常先进，提供公开服务、生命安全服务、商业加密服务和公共特许服务等多个层次，Galileo的高精度授时服务和完好性监测能力是其核心优势，尤其对航空等高安全领域至关重要，虽然其全球覆盖尚未完全实现,但已具备初步的全球服务能力。

多模多频融合成为主流技术

2025年，几乎所有消费级和专业级GNSS接收芯片都支持多系统、多频点接收。

• 多系统：设备能同时接收GPS、北斗、GLONASS、Galileo,甚至日本的QZSS和印度的IRNSS信号。
• 多频点：利用L1, L2, L5或E5, E6等不同频点的信号，可以通过双频/多频电离层延迟改正，大幅消除电离层误差，显著提升定位精度、可靠性和抗干扰能力,尤其是在城市峡谷等复杂环境下。

高精度定位服务走向大众化和商业化

• RTK/PPP技术成熟：实时动态差分和精密单点定位技术不再是专业测绘的专属，通过“地基增强”（如中国的千寻位置、美国的Trimble）和“星基增强”（如SBAS、北斗三号BDSBAS）服务，厘米级甚至毫米级的定位精度开始向自动驾驶、无人机、智慧农业、智慧城市等大众领域渗透。
• CORS网络普及：全球各国持续建设和完善连续运行参考站网络,为高精度定位提供了强大的基础设施支持。

与5G、AI等新技术深度融合

• GNSS + 5G：5G的高带宽、低时延特性，为实时差分数据分发提供了理想通道，GNSS为5G基站提供了高精度授时能力，保障网络同步，两者融合是实现车路协同、工业互联网等未来应用的关键。
• GNSS + AI/ML：人工智能和机器学习被用于GNSS信号处理，以解决信号遮挡、多径效应、欺骗干扰等传统难题，通过AI算法识别和剔除异常信号，或在信号微弱时辅助定位,提升复杂环境下的可用性。

2025年及未来的发展趋势

基于2025年的现状,GNSS的未来发展趋势呈现出以下几个鲜明的方向：

从“提供信号”到“提供服务”的转变

• 趋势：各国GNSS运营方不再仅仅满足于发射卫星和提供基础信号,而是致力于构建更完善的服务生态系统。
• 表现：
  • 增强服务：发展星基增强系统、地基增强系统，提供更高精度、更高完好性的“增值服务”。
  • 数据服务：提供精密星历、精密钟差、大气延迟等高精度产品,赋能第三方开发者开发创新应用。
  • 商业模式创新：像中国的“千寻位置”一样，通过“云-端”一体化的服务模式,将高精度定位能力作为一种公共服务或商品按需提供。

定精度向“厘米级、实时化、低成本”迈进

• 趋势：高精度定位将从专业领域走向消费级市场,实现无缝覆盖和即插即用。
• 表现：
  • RTK/PPP-RTK普及：PPP-RTK技术结合了PPP和RTK的优点，通过广域播发改正数，使用户端无需架设基准站即可快速获得厘米级定位,极大降低了使用门槛。
  • 芯片集成化：高精度定位芯片将高度集成到手机、车载SoC中，使其成为标准配置,成本大幅降低。

“PNT”概念扩展：从单一导航到综合时空信息

• 趋势：GNSS的角色正在从一个单纯的导航工具，演变为更广泛的定位、导航、授时综合信息服务的核心。
• 表现：
  • 授时服务需求激增：随着5G通信网、智能电网、区块链、金融交易等高精度时间同步需求的兴起,GNSS提供的纳秒级授时服务变得至关重要。
  • 融合感知：GNSS将与惯性导航系统、视觉传感器、激光雷达、4D成像雷达等多源传感器深度融合，形成“PNT+感知”的冗余和增强系统，尤其是在自动驾驶领域，确保在各种极端环境下（如隧道、GPS信号丢失）的持续可靠定位。

智能化与自主化：应对复杂环境与安全威胁

• 趋势：利用人工智能和算法创新，提升GNSS在恶劣环境下的性能，并增强其抗干扰、防欺骗能力。
• 表现：
  • AI赋能信号处理：深度学习算法被用于信号捕获、跟踪和周跳探测,提高微弱信号和复杂信号的处理能力。
  • 抗干扰与反欺骗技术：开发空域滤波、天线阵列、加密认证等技术，确保GNSS信号在面临恶意干扰或欺骗时的安全性和可靠性,这对国家安全和关键基础设施至关重要。

深空与海洋GNSS应用拓展

• 趋势：GNSS的应用边界不断向深空和深海延伸。
• 表现：
  • 深空探测：利用地月空间甚至更远距离的GNSS信号进行导航，为深空探测任务提供低成本、高可靠的导航手段。
  • 水下定位：虽然水对GNSS信号有极强的屏蔽作用，但通过水下声学通信、水面浮标中继等技术,GNSS信号可以辅助实现水下目标的定位和导航。

2025年是GNSS发展的一个重要里程碑，北斗的全球组网成功彻底改变了全球GNSS的竞争格局，形成了“GPS领跑、北斗突进、GLONASS稳健、Galileo加速”的四强争霸局面。

展望未来，GNSS的发展将不再是单一系统的竞赛，而是“系统性能+增强服务+应用生态”的综合比拼，其核心趋势是服务化、高精度化、智能化和融合化，GNSS将作为关键时空基础设施，与5G、AI、物联网、自动驾驶等新一代信息技术深度融合，深刻改变社会生产和生活方式，成为数字时代不可或缺的“神经末梢”。