1.4.2 信息网络融合

近年来，我国航天器入轨数量在世界范围内名列前茅，卫星通信、卫星导航、对地观测、中继卫星通信以及空间站系统、低轨互联网卫星系统等多种不同功能种类的空间信息系统都处于快速建设和发展中[4，24]。“十四五”规划纲要中提出，我国将围绕强化数字转型、智能升级、融合创新支撑，布局建设信息基础设施、融合基础设施、创新基础设施等新型基础设施。天地一体化信息网络作为维护和拓展国家核心安全利益，实现全球互联互通的重大信息基础设施，也在向着天基信息网、未来互联网、移动通信网全面融合的方向发展。因此，打造融合通信、导航、遥感的空间信息基础设施体系，构建天地一体化信息网络是我国空间系统发展的重要战略。天地一体化信息网络的融合方式主要包括信息通信网络融合、通信与导航网络的融合，以及通信、导航和遥感网络的融合。

（1）多网融合构成空天地一体化的信息通信网络

天地一体化信息网络源于通信网。多年来，通信的定义在不断扩展，从电报、手机到网络流量，再到万物互联，通信业已成为推动我国各行各业转型升级的赋能者。2020年4月，国家发展和改革委员会在新型基础设施建设（新基建）的定义中明确指出，基于新一代信息技术演化生成的5G、物联网、工业互联网、卫星互联网等通信网络基础设施，属于信息基础设施的范畴，进一步强调了通信网络的重要性。当前，我国通信网络正向着高低轨卫星混合组网、星地融合以及规模大、应用广、成本低的方向发展，目的是构成空天地一体化的信息通信网络，覆盖陆海空天及日常生活。而且，随着我国“互联网+”战略的深入推进，通信网络也将与经济社会各领域实现跨界融合和深度应用，并催生一系列“互联网+”经济新业态，为国民经济增长注入新动能。

（2）通信与导航网络的融合，是建设综合PNT的关键

导航与通信的融合是通导遥融合的先行军。为实现泛在、高精度的综合PNT服务，关键在于将GNSS与通信系统进行深度融合[33-34]。2021年，北斗导航产业逐步进入发展、创新的快车道。对于北斗产业而言，导航与通信的融合创新发展一直以来都是极为重要的大课题。北斗系统在设计之初，就将短报文功能纳入系统服务，开启了导航与通信结合的先例。特别是对空间基础设施而言，近年来声势迅猛的低轨星座和地面蜂窝网络为导航与通信的创新融合提供了更广阔的发展前景与舞台。

值得一提的是，低轨星座和蜂窝网络在建立之初主要为解决通信问题，并非针对PNT应用。在将低轨星信号和蜂窝信号用于综合PNT服务时，除需要解决信号调制、导航框架等问题外，还需要解决高精度的时间同步问题。GNSS卫星配备有原子钟，能够实现网络化高度同步。但低轨卫星、蜂窝电话塔配备的时钟稳定性和同步性较差，与GNSS融合实现分米乃至厘米级精度的综合PNT应用，对天地一体化信息网络中的通导融合提出不小的挑战。

（3）遥感技术走向空天地传感网络，促使天地一体化信息网络向通导遥一体化方向发展

近年来，我国的遥感技术与事业在不断发展和壮大，遥感手段早已从单一的航空遥感发展为陆地、气象和海洋等各类对地观测卫星系统。将通信网络、卫星导航网络和遥感网络融合为一体，构建定位、导航、授时、遥感和通信（PNTRC）服务，能够实现卫星遥感、卫星导航、卫星通信与地面互联网的集成服务，支持军民用户在任何地方、任何时间的信息获取，提供高精度定位导航授时和多媒体通信等服务，并且在推动我国卫星遥感、通信、导航的集成创新方面具有非常重要的意义。

当前，世界各国已将通导遥卫星的大众服务明确为一个竞争热点，但现今的遥感卫星、GNSS卫星和通信卫星各成体系、彼此分离，存在系统孤立、信息分离以及服务滞后等问题。以美国为代表的世界强国近年来在大力开展低轨通信卫星和遥感卫星等相关项目，并开始着手建立能够实时提供地球任意位置卫星图像和视频的星座。相较而言，我国提出的PNTRC这一通导遥一体化天基信息实时服务系统更具有前瞻性和引领性，这对于我国形成互联网与天基信息大众化实时服务的新型产业方面，以及在发展智能的天地一体化信息网络方面是一个重大机遇。