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北斗:在应用中成长

时间:2018-11-30 11:42:48    来源:人民网-人民日报海外版    浏?#26469;?#25968;:    我来说两句() 字号:TT

  在今年春耕春播中,宁夏吴忠市利通区金积镇塔湾村村民通过北斗导航信号基站定位,实现拖拉机自动驾驶播种、起垄、接行等精准化、智能化田间作业。北斗导航的农业化应用在提升春耕、春播效率与质量的同时降低了成本,据测算每亩可节约农机成本100元。
  图为村民在田间利用北斗导航在自动驾驶状态下播种蔬菜。
  新华社记者 王 鹏摄

  6月21日,在第十三届中国重庆高新?#38469;?#25104;果交易会暨第九届军博会沙坪坝区展示区,一款基于北斗卫星定位?#38469;?#30340;安全巡逻机器人亮相展场,该机器人可实现人脸识别和烟雾、温度、货物的自动监控,吸引了众多参展嘉宾和市民驻足体验。
  赵杰昌摄(人民视觉)

  1999年,在印巴卡吉尔战争期间,美国一度关停了印巴战区所有的GPS服务,导致双方?#35272;礕PS的设备无法使用,给双方造成巨大损失。自此印度痛定思痛,决心自己做一套导航定位系?#22330;?#32780;此时的中国,已在自主建设卫星导航系统道路上探索多年。2000年,中国接连?#35757;?#19968;、第二颗北斗导航试验卫星送上了天,成为继美、俄之后世界?#31995;?#19977;个拥有自主卫星导航系统的国家。

  今年11月19日,在第一颗北斗导航试验卫星发射18年后,中国成功发射第42、43颗北斗导航卫星。18岁对于一个人来说意味着成年,而此次成功发射也标志着北斗三号系统基本组网完成,将在今年年底前向“一带一路”沿线国家和地区提供基本导航服务,迈出从区域走向全球的“关键一?#20581;薄?/P>

  应用是北斗系统建设的生命线。许多业内人士都表示,北斗系统在?#38469;?#19978;足以与GPS等主流导航系统相媲美,接下来的关键就是做好系统的应用和推广。那么,如今北斗系统在我们生活中有哪些应用?北斗如何与GPS等系统在竞争中合作?#32771;?#32773;就此采访了相关机构和专家。

  

  兼容三大系统 保留独门绝活

  北斗在竞争中合作

  目前世界上有四大全球卫星导航系统:美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、?#20998;?#30340;伽利略?#32422;?#20013;国的北斗,而美国GPS“独步武林?#20445;?#20197;至于人们常常把美国的GPS(全球定位系统),当做GNSS(全球卫星导航系统)的代名词。

  据中国卫星导航定位协会会长于贤成介绍,这是由于美国起步较早,具?#23633;际酢⒆时?#21452;重优势,加上GPS系统从投入运行的那天起就采取民用开放和免费的政策,使得GPS一度垄断了全球GNSS市场。

  面对这种格局,作为后来者的北斗采用了既竞争又合作的策略。一方面,积极推动与三大系统的兼容与互操作,巩固被GPS等系?#22330;跋热?#20026;主”的存量市场。据中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗系统新闻发言人冉承其介绍,目前中国北斗已分别与俄罗斯格洛纳斯和美国GPS达成兼容与互操作协议,与?#20998;?#20285;利略系统也正在协调之中。

  另一方面,立足于北斗短报文通信、高精度服务等?#38469;?#29305;色,进入GPS等系?#25104;?#26410;覆盖的增量市场。所有导航系统都有两项基本功能——定位和授时,也就是告诉用户当下的位置和时间。而北斗在此基础上,还有一个自己的独门绝活:短报文通信功能。

  什么是短报文?#32771;?#32780;言之就是通过北斗卫星实现双向通信。用户可以在没有通讯信号覆盖的地区,如海洋、沙漠中,发送140个字的信息和自己的定位。有人将其比喻为“用卫星传播的定位微博?#20445;?#36825;是其他三大系统所不具备的特色功能。冉承其曾表示:“北斗是第一个也是目前唯一把通信和导航很好融合起来的系?#22330;!?/P>

  北斗的另一大特色是高精度服务。传统导航系统的服务精度?#38469;恰懊准丁?#29978;至“10?#20934;丁保?#26356;高精度的服务并不开放给民用市场。而中国研制建设了北斗地基增强系?#22330;?#20840;国一张网?#20445;?#20511;助超过2200个增强站,北斗系统具备了为用户提供分?#20934;丁?#21400;?#20934;?#29978;至是毫?#20934;?#23450;位精度的能力。据国家北斗地基增强系统总设计师、中国兵器工?#23548;?#22242;首席科学家蔡毅介绍,地基增强系统一期已验收完毕,二期建设任务也即将完成。

  以上这些因素综合起来,使得北斗系统具有了后发优势。于贤成?#28304;?#34920;示认同,在他看来,中国是世界上最大的卫星导航市场,拥有全球最多的卫星导航定位用户,中国北斗将成为GNSS系统的主要组成部分,让全世界人民分享中国北斗的红利。“当然我们也要清?#35757;?#35748;识到,在?#38469;酢?#32463;验和市场化水平上与美国GPS尚有不小的差距,这是我们努力的方向。”于贤成说。

  行业、大众、特殊市场齐头并进

  北斗就在我们身边

  对于普通人来说,最常见的一个问题或许就是:我们什么时候能用上北斗?

  事实上,北斗早已来到我们身边,不知不觉中我们早就用上了北斗。今年5月,中国卫星导航定位协会发布了《2018中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》(下称《白皮书》),其中的数据显示,2017年,中国申请入网检测的智能手机中,支持北斗定位功能的4G手机款型占比高达99%。目前除苹果手机外,其他主流智能手机基本都支持北斗系?#22330;?#20063;就是说,只要打开定位功能,绝大部?#36136;?#26426;都有北斗系统提供的服务。只不过由于手机定位采用的几乎?#38469;?#22810;模式卫星定位,并不会显示哪一刻的服务是由北斗提供的,哪一刻是其他系统提供的。

  除了手机定位,北斗还在其他领域起着更为重要的作用。《白皮书》总结了北斗系统的三大应用市场:特殊市场、大众市场、行业市场。

  特殊市场涉及军用、警用、防灾减灾、应?#26412;?#25588;、公共安全等领域。2008年汶川地震救?#36136;保?#27491;是北斗一代设备的短报文系统,发出了来自震区的第一条消息。

  在大众市场,北斗的高精度服务有着广阔前景。对于经常使用导航的人来说,想必都经历过主路辅路难分辨、高架地面不识别的困扰。这样的错误识别,对于自动驾驶汽?#36947;?#35828;更为?#26053;?#21271;斗的高精度定位则能带来车道级别的导航,用户不需要自己操心,即使是一个“路痴?#20445;部?#20197;精准抵达目的地。而当定位精度达到厘?#20934;?#26102;,自动驾驶、自动停?#23548;际?#20063;就不再遥远。

  在行业市场,北斗系统在交通运输行业和渔业得到了很好的应用。11月22日,交通部新闻发言人吴春耕表示,全国已有超过617万辆道路营运车辆、3.5万辆邮政和快递运输车辆、36个中心城市约8万辆公交车、370艘交通运输公务船舶安装使用或兼容北斗系统,国产民航运输飞机首次搭载北斗系?#22330;?/P>

  另据于贤成介绍,目前北斗导航与短报文服务系统已经覆盖我国渤海、黄海、东海和南海20余万条渔船,在没有移动通信信号的海域,使用北斗系统短报文功能,渔民能够向家人报平安,向外界发送求救信号,北斗被誉为?#22365;?#27665;的海上保护神?#34180;?/P>

  于贤成告诉记者,北斗导航系统投入民用市场不到十年的时间,已经产生出巨大的经济效益和社会效益,拉动了传统产业的?#38469;?#25913;造,催生出一批新的经济形态,为大数据、互联网、人工智能等国家战略性新兴产业提供了基础性的中国时空体系框架,为正在崛起的智能信息产业发展发挥着奠基铺路和引领作用。

  他给记者算了一?#25910;耍骸?#36890;常,建设和运行一个卫星导航系统耗资巨大。以美国GPS为例,70年代中期开始策划建造,到90年代中期投入完全服务,前后共花费100多亿美元。其后的?#38469;?#21319;级和每年运维费用一般要10多亿美元。国际上四大全球系统的资金投入数量,也都达到这样的水?#20581;?017年,我国卫星导航产业的生产总值达到2550亿元,预?#39057;?020年达到4000亿元,届时一年的利税,就能够把前期系统建设的投入收回来。”

  ?#40644;坪?#24515;?#38469;?nbsp;占据半壁江山

  北斗产业链完全打通

  如果从应用层面向上溯源,作为一个整体的北斗产业链,该如?#20301;?#20998;呢?

  于贤成向记者介绍,卫星导航系统已经在我国经济体系中形成了一个相对独立的产业?#26149;图?#20540;?#30784;?#36890;常将其分为元件组件制造、系统集成提供和运营增值服务三大?#26041;凇!?#20855;体来说,位于产业链上游的包括信源提供的卫星系?#22330;?#22522;础芯片天线与模组板卡,?#32422;?#30456;关高精度导航电子地图和地理信息系统(含数据);居于产业链中游的包括多种多样的设备与终端、运行?#25945;?#36719;件、应用集成系统产品;处于产业链下游的包括位置运营服务、天地基多模增强服务,各行各业的北斗系统应用级产品和增值服务产品。”

  在各个产业链?#26041;?#20013;,哪些?#26041;?#25105;国比较成熟,哪些?#26041;?#27604;较薄弱?

  冉承其曾在2017年底的新闻发布会上表示:“5年前,国内没有一片国产北斗芯片。现如今,已有了坚强的‘北斗芯’……目前,国产北斗芯片累计销量?#40644;?000万片,高精度OEM板和接收机天线已分别占国内市场份额30%和90%……北斗产业链?#26377;?#29255;到终端、到制造业、到服务已经完全打通。”

  和芯星通科技(北京)有限公司总经理黄磊博士佐证了冉承其的看法:“我们从2010年发布国内首颗90纳米北斗多模多频基带芯片开始,不?#31995;?#20195;,陆续开发出55纳米、40纳米,直到今天北斗的28纳米最小芯片,无论从工艺、尺寸、功?#27169;?#36824;是性能上均处于国际领先地位,实测指标与国际同行相?#20445;行?#29978;?#33080;?#36234;了他们。”

  ?#28304;耍?#20110;贤成表示:“经过多年发展,我国北斗产业的上游和中?#20301;方?#30456;对完整齐套,国产化程度比较高,基本形成了市场化运作局面。在核心?#38469;?#26041;面和产品的产业化方面,总体上不输于GPS,已经占据了国内市场的半壁江?#20581;!?/P>

  但于贤成同时指出,中国北斗在核心导航定位软件和算法上还有待深化和实现关键性的?#40644;啤!?#21516;时也要看到,我们在高端特色应用和增值创新服务层面,还需要花大力气,以便赶上和超过国际领?#20154;?#24179;,真正打造中国服务的国家?#25918;疲?#26381;务全世界。随着北斗三号基本系统的建成,北斗覆盖面积已经从亚太走向‘一带一路’,到2020年将覆盖全球。北斗的应用与服务市场将呈现爆发式增长。”于贤成说。

责任编辑:小米
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