文(wen)章來源:經(jing)濟日報 發布時間:2019-07-03

2月12日,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭(及遠征一號上面級),成功發射第五、六顆北斗三號全球組網衛星。
(梁珂巖 攝 新華社 發)
今(jin)年,北(bei)(bei)(bei)斗三號導(dao)航衛(wei)(wei)星迎來18顆衛(wei)(wei)星發射任務,進入全球組網新階段。隨著(zhu)產業不斷發展(zhan),目(mu)前北(bei)(bei)(bei)斗已具備在全國范圍(wei)內提供(gong)高精度(du)定位基本服務能力,在大(da)眾消費領(ling)域規(gui)模(mo)化(hua)應用,以(yi)融合(he)為(wei)特征(zheng)的(de)“北(bei)(bei)(bei)斗+互聯網+其(qi)他(ta)行業”的(de)新模(mo)式正在構建,將推動人們生(sheng)產生(sheng)活(huo)方式的(de)變革
今(jin)年是(shi)北(bei)(bei)斗(dou)(dou)(dou)全(quan)(quan)球衛(wei)(wei)星(xing)導航系(xi)統的(de)密集組(zu)網年,預計到2018年底,將發射18顆北(bei)(bei)斗(dou)(dou)(dou)三(san)號衛(wei)(wei)星(xing),覆蓋“一帶一路”沿(yan)線國(guo)家(jia)。與天上星(xing)羅(luo)棋布的(de)“北(bei)(bei)斗(dou)(dou)(dou)”相(xiang)對(dui)應(ying)的(de)是(shi)地面的(de)應(ying)用問題(ti)。據中(zhong)(zhong)國(guo)衛(wei)(wei)星(xing)導航系(xi)統管理辦公室公布的(de)最新消息顯示,目(mu)前,中(zhong)(zhong)國(guo)北(bei)(bei)斗(dou)(dou)(dou)已具備在全(quan)(quan)國(guo)范(fan)圍內提(ti)供高(gao)精度定位的(de)基本(ben)服務能力,在國(guo)家(jia)安全(quan)(quan)和重(zhong)點(dian)領域標(biao)配(pei)化使用,在大眾(zhong)消費領域規模化應(ying)用,正在催生“北(bei)(bei)斗(dou)(dou)(dou)+”融合(he)應(ying)用新模式。
天地一體 高精定位
北斗地基增強系統可在全國范圍內提供實時米級、亞米級精準定位服務
作為(wei)國家重大空(kong)間(jian)信息基礎設(she)施,北(bei)斗的(de)高(gao)精度(du)定位(wei)究竟有多(duo)高(gao)?與其它的(de)衛星導航定位(wei)系統相比,北(bei)斗的(de)優勢在哪里?這(zhe)些問題(ti)一直備(bei)受人(ren)們的(de)關注。
中國衛(wei)星(xing)導航系統管理辦(ban)公室主任(ren)冉承其介紹,當前(qian),我國北(bei)斗(dou)三號尚處于(yu)在(zai)軌(gui)測(ce)試階段,能夠提供導航服(fu)(fu)務(wu)的(de)(de)(de)仍然只(zhi)有(you)北(bei)斗(dou)二(er)號系統。在(zai)目(mu)前(qian)北(bei)斗(dou)二(er)號系統服(fu)(fu)務(wu)區域內,北(bei)斗(dou)的(de)(de)(de)全(quan)天可(ke)視星(xing)數(shu)超過GPS,在(zai)星(xing)座分布(bu)上(shang)(shang)大(da)部分區域也優于(yu)GPS,但(dan)考慮到原子鐘精度(du)差異和中高緯度(du)星(xing)座分布(bu)等問題,說(shuo)(shuo)北(bei)斗(dou)與GPS不相(xiang)上(shang)(shang)下還(huan)是(shi)(shi)相(xiang)對客觀(guan)的(de)(de)(de),也是(shi)(shi)符合(he)實際測(ce)量(liang)結果的(de)(de)(de)。“隨著北(bei)斗(dou)全(quan)球(qiu)組網建設(she)的(de)(de)(de)順利進行,北(bei)斗(dou)衛(wei)星(xing)數(shu)正穩定增加(jia),而(er)且最(zui)關(guan)鍵的(de)(de)(de)原子鐘問題在(zai)北(bei)斗(dou)三號上(shang)(shang)也得(de)到解決(jue),到北(bei)斗(dou)三號正式提供服(fu)(fu)務(wu)的(de)(de)(de)時候(hou),相(xiang)信北(bei)斗(dou)的(de)(de)(de)優勢將(jiang)會(hui)進一步顯(xian)現。”冉承其說(shuo)(shuo)。
目前(qian),北斗二號(hao)系(xi)統(tong)的標準服務精度(du)在6米至10米之間,要想獲得(de)更高(gao)精度(du)的服務則需要北斗增強系(xi)統(tong)來(lai)助力(li)完成。北斗增強系(xi)統(tong)其實就(jiu)是編織(zhi)天地(di)(di)兩張北斗“網(wang)(wang)”:天上的“網(wang)(wang)”,即逐漸(jian)覆蓋全球的北斗衛星網(wang)(wang)絡;而地(di)(di)上的“網(wang)(wang)”,即一(yi)張可以實現厘(li)米級、毫(hao)米級定(ding)位精度(du)的地(di)(di)基增強網(wang)(wang)。
國(guo)家北斗(dou)地基(ji)增(zeng)強系統總設(she)計師、中國(guo)兵器工業集團(tuan)首席科學家蔡毅告(gao)訴經濟(ji)日(ri)報記者,導航衛(wei)(wei)星(xing)信號(hao)受(shou)設(she)備、電離(li)層等干擾時會產(chan)生誤差,難以滿足高精度位置(zhi)服(fu)務需求,這就需要北斗(dou)地基(ji)增(zeng)強系統配合。由(you)地面基(ji)準站接收(shou)北斗(dou)衛(wei)(wei)星(xing)信號(hao),傳輸至數(shu)據處理系統,消除衛(wei)(wei)星(xing)軌道誤差、鐘(zhong)差、電離(li)層折射等影響(xiang)后,產(chan)生修(xiu)正信號(hao),通過(guo)衛(wei)(wei)星(xing)、數(shu)字廣播、移(yi)動通信等方式實時播發。
我國(guo)于2014年9月份正式啟動研制(zhi)建設北斗(dou)地(di)基(ji)增(zeng)強(qiang)(qiang)系統。截(jie)至(zhi)目前,已初步建成(cheng)由超過2200個增(zeng)強(qiang)(qiang)站(zhan)組成(cheng)的北斗(dou)地(di)基(ji)增(zeng)強(qiang)(qiang)“全國(guo)一張網(wang)”。來自中(zhong)(zhong)國(guo)衛星(xing)導(dao)航系統管理辦公室的數據(ju)顯示,這(zhe)張網(wang)可在全國(guo)范(fan)圍內(nei)提供實(shi)(shi)時(shi)米(mi)級(ji)、亞米(mi)級(ji)精(jing)準(zhun)定位服(fu)務,在中(zhong)(zhong)東部17個省市提供實(shi)(shi)時(shi)厘米(mi)級(ji)和后處(chu)理毫(hao)米(mi)級(ji)高精(jing)度服(fu)務。
通過(guo)更加智能的算法與服務平臺,利用(yong)星(xing)基地基融合互補、大(da)數據、云端一體、多(duo)傳(chuan)感組合等(deng)(deng)方(fang)法,這種定位精(jing)度不但可以滿(man)足用(yong)戶一般生活場(chang)景的需要,未來還能在自動駕(jia)駛(shi)、無(wu)人(ren)機等(deng)(deng)應用(yong)場(chang)景中發揮重(zhong)要作用(yong)。
大眾應用 觸手可及
在日常生活中,北斗與其他科技深度融合,擴大垂直行業應用業務
浙江省臺(tai)州市天臺(tai)縣(xian)平橋鎮百(bai)畝塘(tang)村(cun)種(zhong)糧大(da)戶楊國梁今年繼續擴(kuo)大(da)了種(zhong)植(zhi)面(mian)積(ji),水稻種(zhong)植(zhi)面(mian)積(ji)超過1700畝。與往年相比,有兩件事讓他(ta)省心了:一(yi)是(shi)承包田地的(de)(de)面(mian)積(ji)測量(liang),二是(shi)插(cha)秧面(mian)積(ji)的(de)(de)測量(liang)。因為,他(ta)在(zai)插(cha)秧機(ji)頂部安(an)裝(zhuang)了北斗衛(wei)星導航系(xi)統的(de)(de)一(yi)個終(zhong)端設備,這(zhe)樣,插(cha)秧機(ji)不管走到哪里,都(dou)有行動軌跡(ji),“北斗”能即時而準確(que)地計算出面(mian)積(ji)。
也許有(you)人會(hui)問,連農民種田都(dou)用(yong)上了(le)北斗,為何(he)我們在(zai)使(shi)用(yong)手(shou)(shou)機(ji)(ji)等日常(chang)生活場景中卻感受不到它的存(cun)在(zai)呢?實際上,手(shou)(shou)機(ji)(ji)的信(xin)號獲取主(zhu)要取決于手(shou)(shou)機(ji)(ji)處理(li)器(qi)(SOC)中集成的定(ding)位(wei)芯片,目前大多SOC都(dou)能(neng)同時(shi)支持GPS、北斗和GLONASS這3種信(xin)號。在(zai)用(yong)戶(hu)手(shou)(shou)機(ji)(ji)需(xu)要定(ding)位(wei)時(shi),系統會(hui)自動搜索導航(hang)衛星(xing),選取信(xin)號較好的衛星(xing)定(ding)位(wei)。中國科學院官方科普平臺曾經做過一個手(shou)(shou)機(ji)(ji)測試(shi),在(zai)戶(hu)外開闊處打開手(shou)(shou)機(ji)(ji)的“位(wei)置服務(wu)”功能(neng),同時(shi)用(yong)第三方軟(ruan)件測試(shi),結果是(shi)10顆(ke)GPS、10顆(ke)GLONASS、10顆(ke)北斗衛星(xing)都(dou)參與(yu)了(le)定(ding)位(wei)。
與(yu)GPS芯(xin)片(pian)(pian)(pian)相比,北斗(dou)(dou)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)價(jia)(jia)格偏(pian)高,在(zai)推(tui)廣過程中(zhong)一直被視為(wei)“痛點(dian)”。冉承(cheng)其說,如(ru)今北斗(dou)(dou)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)工(gong)藝(yi)已跨(kua)入28納米新(xin)時代,最低單(dan)片(pian)(pian)(pian)價(jia)(jia)格不到6元(yuan),總(zong)體性能(neng)達到甚至優于國際(ji)同(tong)類產品。在(zai)北斗(dou)(dou)芯(xin)片(pian)(pian)(pian)價(jia)(jia)格已經與(yu)國際(ji)水平相當的(de)情況下,手機(ji)定位多(duo)了北斗(dou)(dou),就相當于為(wei)用戶提供了更好(hao)的(de)位置服務保障。
“近年來,基于北斗(dou)系統的(de)高精度服務日(ri)益興(xing)起,而要讓普通公眾(zhong)真正用上北斗(dou),并感(gan)受到北斗(dou)的(de)存在,只有與其他科技深度融合,擴(kuo)大垂直行業應用業務。一個最直接的(de)方式,就是(shi)與手(shou)機(ji)融合,未來逐步和5G融合。”冉承其表示。
目前,由(you)中國兵器(qi)集團和阿里巴巴合資(zi)組建的(de)千(qian)尋位(wei)置(zhi)網絡有限公(gong)司已經(jing)可以做到(dao)將高精(jing)度(du)定(ding)位(wei)正式服(fu)務(wu)于手機終(zhong)端。手機終(zhong)端只(zhi)要接入其(qi)提(ti)供的(de)高精(jing)度(du)定(ding)位(wei)解(jie)決(jue)方案,在開闊地(di)帶的(de)定(ding)位(wei)精(jing)度(du)可達(da)1米(mi),平均定(ding)位(wei)精(jing)度(du)提(ti)升到(dao)3至5米(mi),初(chu)始定(ding)位(wei)時(shi)間縮短到(dao)3秒(miao)。而(er)一般手機接入GPS定(ding)位(wei),定(ding)位(wei)精(jing)度(du)十幾(ji)米(mi)、幾(ji)十米(mi)不等,初(chu)始定(ding)位(wei)時(shi)間則需(xu)要30秒(miao)左右。
值(zhi)得一提的(de)(de)是,即使(shi)在(zai)衛星信號觀測環境較差甚至短(duan)時間完全遮擋的(de)(de)情況下(xia),手機(ji)終端(duan)通過高精度定位(wei)解決方案中(zhong)的(de)(de)增強定位(wei)服(fu)務,仍然可以穩定輸(shu)出高精度的(de)(de)定位(wei)結果(guo),解決了手機(ji)用戶在(zai)高架橋、隧道、車(che)庫等情況下(xia)無法(fa)定位(wei)的(de)(de)問題。
融合發展 變道超車
發展北斗產業需要創新和超前布局,從系統建設轉為應用服務推廣
衛星導航定位(wei)系統實際上(shang)就(jiu)是提(ti)供給人們時間和空間這(zhe)兩個(ge)最基(ji)礎的(de)(de)參數,它(ta)基(ji)本(ben)與人類(lei)的(de)(de)所(suo)有(you)(you)活動密切相關(guan)。也就(jiu)是說,北斗具有(you)(you)廣(guang)泛的(de)(de)產(chan)(chan)業關(guan)聯度,是改造傳統產(chan)(chan)業的(de)(de)利器。
以(yi)(yi)自動(dong)(dong)駕駛為(wei)例,以(yi)(yi)前自動(dong)(dong)駕駛技(ji)(ji)術主(zhu)要依(yi)靠(kao)雷(lei)達、熱像儀、高(gao)(gao)精(jing)(jing)度(du)陀螺、大容量高(gao)(gao)速(su)計算機(ji)等技(ji)(ji)術集成設備,耗(hao)費數百萬(wan)元,還難以(yi)(yi)為(wei)大眾所(suo)用。通過(guo)北斗(dou)高(gao)(gao)精(jing)(jing)度(du)位置服務與高(gao)(gao)精(jing)(jing)度(du)電子地圖(tu),輔以(yi)(yi)其他傳感器,則可以(yi)(yi)制(zhi)定(ding)駕駛方案,自動(dong)(dong)完(wan)成避讓。通過(guo)這(zhe)種創(chuang)新,北斗(dou)悄無(wu)聲(sheng)息(xi)地實現了交通領域的變革,甚至將(jiang)改變人們的生活方式。
中(zhong)國衛星導(dao)(dao)航定位(wei)協會(hui)首席(xi)專家、環球(qiu)(qiu)新時空信(xin)(xin)息(xi)技術研究院院長曹沖告訴(su)記者,2016年到(dao)2020年是(shi)全球(qiu)(qiu)導(dao)(dao)航衛星系統(tong)定位(wei)的(de)產(chan)業轉(zhuan)折點,北斗產(chan)業的(de)“第(di)一要(yao)務”是(shi)從系統(tong)建(jian)設轉(zhuan)為應用服務推廣。發(fa)展北斗產(chan)業需要(yao)創新和(he)超(chao)前布局,順應技術與產(chan)業發(fa)展變革,逐步與通(tong)信(xin)(xin)技術融合。
中國衛星導航定位(wei)協會(hui)副(fu)秘(mi)書長王博認為,我國有足夠(gou)大的(de)(de)市場使得(de)北斗(dou)系統(tong)能夠(gou)和(he)更多的(de)(de)產(chan)業(ye)結合在一起。從(cong)技術(shu)層(ceng)面來說,這已(yi)經不是(shi)問題,關(guan)鍵是(shi)創新(xin)性思(si)考(kao),思(si)考(kao)我們的(de)(de)芯片和(he)終端能夠(gou)用在其他哪(na)些行業(ye)里,這就是(shi)所謂的(de)(de)應(ying)用。
在(zai)過去5年,北(bei)斗技術(shu)不斷同互(hu)聯網、大(da)數據(ju)等新技術(shu)、新經濟結合,這給了北(bei)斗系統“變道超車”,超越GPS等世界(jie)其它導(dao)航(hang)系統的機會。
當下,以融合為(wei)特(te)征的(de)“北斗+互聯網+其他行業(ye)”的(de)新(xin)(xin)模式(shi),正在構建以北斗時空(kong)信息為(wei)主(zhu)要內(nei)容的(de)新(xin)(xin)興產(chan)業(ye)生(sheng)態(tai)鏈,并成為(wei)北斗產(chan)業(ye)快速發(fa)展(zhan)的(de)新(xin)(xin)引擎(qing)和助推(tui)器,推(tui)動著生(sheng)產(chan)生(sheng)活方式(shi)變革和商業(ye)模式(shi)的(de)不斷(duan)創新(xin)(xin)。(記者 姜天(tian)驕)
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