文(wen)章(zhang)來(lai)源:經濟(ji)日報 發布時(shi)間(jian):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)
今年,北斗三號導(dao)航衛星(xing)迎來(lai)18顆衛星(xing)發(fa)射(she)任(ren)務,進(jin)入(ru)全(quan)球(qiu)組網新階段。隨著產業不(bu)斷(duan)發(fa)展,目前北斗已(yi)具(ju)備在全(quan)國范圍(wei)內提供高精度定位基(ji)本(ben)服務能力,在大眾消(xiao)費(fei)領域規模化應(ying)用(yong),以(yi)融(rong)合為特征的“北斗+互聯網+其他行業”的新模式正(zheng)在構建,將(jiang)推動人們生(sheng)產生(sheng)活(huo)方式的變革
今年(nian)是北斗(dou)全(quan)球衛(wei)星導航系統的密(mi)集組網年(nian),預計到2018年(nian)底(di),將發射(she)18顆北斗(dou)三號衛(wei)星,覆蓋“一(yi)帶一(yi)路”沿線國(guo)家。與(yu)天(tian)上星羅(luo)棋布(bu)的“北斗(dou)”相對應(ying)的是地面的應(ying)用問題。據中國(guo)衛(wei)星導航系統管理辦公室公布(bu)的最(zui)新(xin)消息顯示,目前(qian),中國(guo)北斗(dou)已具(ju)備在全(quan)國(guo)范圍內提(ti)供高精度(du)定位的基本(ben)服務能力,在國(guo)家安(an)全(quan)和重(zhong)點領域標配化使用,在大(da)眾(zhong)消費領域規模(mo)(mo)化應(ying)用,正在催生“北斗(dou)+”融合應(ying)用新(xin)模(mo)(mo)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
作為國家重大空間(jian)信息基(ji)礎設施,北斗的(de)高精度(du)定(ding)位究竟有多高?與其它的(de)衛星(xing)導航定(ding)位系統相比,北斗的(de)優勢在哪里(li)?這些(xie)問(wen)題一直備受人們的(de)關注。
中國衛星導航系(xi)統管(guan)理辦公室主任冉(ran)承其介紹,當前,我國北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)三(san)(san)號尚(shang)處于在軌測試(shi)階段,能夠提(ti)供導航服(fu)務(wu)的(de)仍(reng)然只(zhi)有北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)二(er)號系(xi)統。在目前北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)二(er)號系(xi)統服(fu)務(wu)區域內,北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)的(de)全天(tian)可視(shi)星數超過(guo)GPS,在星座分(fen)布上(shang)大部分(fen)區域也優(you)于GPS,但考慮到原子(zi)鐘精度(du)差(cha)異和中高緯度(du)星座分(fen)布等(deng)問(wen)題,說北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)與(yu)GPS不相上(shang)下還是(shi)相對客(ke)觀(guan)的(de),也是(shi)符合實(shi)際測量結果的(de)。“隨著北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)全球組(zu)網建設(she)的(de)順利進行(xing),北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)衛星數正穩定增加,而且最關鍵的(de)原子(zi)鐘問(wen)題在北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)三(san)(san)號上(shang)也得到解決,到北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)三(san)(san)號正式提(ti)供服(fu)務(wu)的(de)時候(hou),相信北(bei)斗(dou)(dou)(dou)(dou)的(de)優(you)勢(shi)將會進一步顯現。”冉(ran)承其說。
目前,北(bei)(bei)(bei)斗二號系(xi)統(tong)的(de)標準服務精度在6米(mi)至10米(mi)之(zhi)間,要想獲得更高(gao)精度的(de)服務則需(xu)要北(bei)(bei)(bei)斗增(zeng)(zeng)強系(xi)統(tong)來助力完成(cheng)。北(bei)(bei)(bei)斗增(zeng)(zeng)強系(xi)統(tong)其實就是編織天地兩(liang)張(zhang)北(bei)(bei)(bei)斗“網”:天上的(de)“網”,即逐漸覆蓋全球的(de)北(bei)(bei)(bei)斗衛星網絡;而地上的(de)“網”,即一張(zhang)可以實現厘米(mi)級、毫米(mi)級定位(wei)精度的(de)地基(ji)增(zeng)(zeng)強網。
國(guo)家北斗(dou)(dou)地(di)基增強系(xi)統總設計師、中國(guo)兵器工業(ye)集(ji)團首席科(ke)學家蔡毅告訴經濟日報記者,導航衛(wei)星(xing)(xing)信(xin)號受設備(bei)、電(dian)離層(ceng)等干擾時會產(chan)生誤(wu)差(cha),難以滿足高精度位(wei)置服務需求(qiu),這就需要北斗(dou)(dou)地(di)基增強系(xi)統配合。由地(di)面基準站接收北斗(dou)(dou)衛(wei)星(xing)(xing)信(xin)號,傳輸至數據處理系(xi)統,消(xiao)除衛(wei)星(xing)(xing)軌道(dao)誤(wu)差(cha)、鐘差(cha)、電(dian)離層(ceng)折(zhe)射等影響后,產(chan)生修正信(xin)號,通(tong)過衛(wei)星(xing)(xing)、數字廣播(bo)(bo)、移動通(tong)信(xin)等方式實時播(bo)(bo)發(fa)。
我國于2014年9月份正式啟動研制(zhi)建(jian)設北斗地基增(zeng)強系統。截(jie)至目前,已初步建(jian)成由超過2200個增(zeng)強站組成的北斗地基增(zeng)強“全國一(yi)張網”。來自中(zhong)國衛星導航(hang)系統管(guan)理辦公(gong)室的數據(ju)顯示,這張網可在全國范圍內提(ti)供實時米(mi)(mi)級、亞米(mi)(mi)級精準定位服務(wu),在中(zhong)東(dong)部(bu)17個省市提(ti)供實時厘米(mi)(mi)級和后(hou)處理毫米(mi)(mi)級高(gao)精度(du)服務(wu)。
通過更加智(zhi)能的算法(fa)與(yu)服務平臺,利用(yong)星基(ji)地基(ji)融合互補、大數(shu)據、云端一體、多(duo)傳感組(zu)合等方法(fa),這(zhe)種定(ding)位精(jing)度不但可以滿足用(yong)戶一般生(sheng)活(huo)場(chang)(chang)景(jing)的需要,未來還能在自動(dong)駕駛、無人機等應用(yong)場(chang)(chang)景(jing)中發揮重要作用(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(jiang)省(sheng)臺(tai)州市(shi)天臺(tai)縣平橋鎮百畝塘村種(zhong)糧大戶楊國(guo)梁今年繼續擴大了(le)(le)種(zhong)植(zhi)面(mian)(mian)(mian)積(ji),水稻種(zhong)植(zhi)面(mian)(mian)(mian)積(ji)超過(guo)1700畝。與往年相比,有兩(liang)件事讓他(ta)省(sheng)心了(le)(le):一是(shi)承包田(tian)地(di)的面(mian)(mian)(mian)積(ji)測量,二是(shi)插(cha)秧面(mian)(mian)(mian)積(ji)的測量。因為,他(ta)在插(cha)秧機頂部安(an)裝了(le)(le)北(bei)斗衛星導航系統(tong)的一個終端(duan)設備,這樣,插(cha)秧機不管走到(dao)哪里,都有行動軌跡,“北(bei)斗”能即時而準(zhun)確地(di)計算出面(mian)(mian)(mian)積(ji)。
也許有人會問,連農民種田都用上了北(bei)斗(dou)(dou),為何(he)我們在(zai)(zai)使用手(shou)機等(deng)日常(chang)生活場(chang)景中卻感受不到它的(de)存在(zai)(zai)呢?實際上,手(shou)機的(de)信(xin)號(hao)獲取(qu)主要(yao)取(qu)決于(yu)手(shou)機處理(li)器(SOC)中集成的(de)定(ding)位(wei)(wei)芯(xin)片(pian),目前大多(duo)SOC都能同時(shi)支持GPS、北(bei)斗(dou)(dou)和GLONASS這(zhe)3種信(xin)號(hao)。在(zai)(zai)用戶(hu)手(shou)機需要(yao)定(ding)位(wei)(wei)時(shi),系統會自動搜(sou)索導航衛(wei)(wei)星(xing)(xing),選取(qu)信(xin)號(hao)較好的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)定(ding)位(wei)(wei)。中國(guo)科(ke)學院官方科(ke)普平臺曾經做過一個手(shou)機測試(shi),在(zai)(zai)戶(hu)外開(kai)闊處打開(kai)手(shou)機的(de)“位(wei)(wei)置(zhi)服務”功能,同時(shi)用第三方軟件(jian)測試(shi),結果(guo)是10顆(ke)GPS、10顆(ke)GLONASS、10顆(ke)北(bei)斗(dou)(dou)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)都參(can)與(yu)了定(ding)位(wei)(wei)。
與GPS芯(xin)片相(xiang)比,北(bei)(bei)斗(dou)芯(xin)片價格偏高,在(zai)推(tui)廣(guang)過程(cheng)中一(yi)直被視為(wei)“痛點”。冉承(cheng)其(qi)說,如(ru)今(jin)北(bei)(bei)斗(dou)芯(xin)片工藝已跨入28納米新時代(dai),最低單(dan)片價格不到6元,總體性(xing)能達到甚至優于(yu)(yu)國際(ji)同(tong)類產品。在(zai)北(bei)(bei)斗(dou)芯(xin)片價格已經與國際(ji)水平相(xiang)當的(de)情況(kuang)下,手機(ji)定(ding)位多了(le)北(bei)(bei)斗(dou),就(jiu)相(xiang)當于(yu)(yu)為(wei)用戶提供了(le)更好的(de)位置(zhi)服務保障。
“近年來(lai),基(ji)于北(bei)斗(dou)系統(tong)的高精(jing)度服務(wu)日益興(xing)起,而要讓普通公(gong)眾(zhong)真正用(yong)(yong)上北(bei)斗(dou),并(bing)感(gan)受到北(bei)斗(dou)的存在(zai),只有與(yu)其(qi)他科(ke)技(ji)深(shen)度融(rong)合,擴大(da)垂(chui)直(zhi)行業應用(yong)(yong)業務(wu)。一個(ge)最(zui)直(zhi)接的方式,就是與(yu)手機融(rong)合,未來(lai)逐步(bu)和(he)5G融(rong)合。”冉承其(qi)表(biao)示(shi)。
目前,由中國兵(bing)器集團(tuan)和阿里巴(ba)巴(ba)合資組建的(de)千尋位(wei)置網絡有(you)限公司已經可以做到(dao)將高精(jing)度(du)定(ding)(ding)(ding)位(wei)正式服務(wu)于(yu)手機(ji)終(zhong)端(duan)。手機(ji)終(zhong)端(duan)只要接入其(qi)提(ti)供的(de)高精(jing)度(du)定(ding)(ding)(ding)位(wei)解決方(fang)案(an),在開闊地帶的(de)定(ding)(ding)(ding)位(wei)精(jing)度(du)可達1米,平(ping)均定(ding)(ding)(ding)位(wei)精(jing)度(du)提(ti)升到(dao)3至5米,初始(shi)(shi)定(ding)(ding)(ding)位(wei)時間縮短(duan)到(dao)3秒(miao)。而一般(ban)手機(ji)接入GPS定(ding)(ding)(ding)位(wei),定(ding)(ding)(ding)位(wei)精(jing)度(du)十幾米、幾十米不等,初始(shi)(shi)定(ding)(ding)(ding)位(wei)時間則需要30秒(miao)左(zuo)右。
值得一提(ti)的(de)(de)是,即使(shi)在(zai)衛星信號(hao)觀測環境(jing)較差甚至短時間完全(quan)遮擋的(de)(de)情況(kuang)下,手機(ji)終端通過高(gao)精(jing)(jing)度定(ding)位(wei)解決方案中的(de)(de)增強定(ding)位(wei)服務(wu),仍然可以穩定(ding)輸出高(gao)精(jing)(jing)度的(de)(de)定(ding)位(wei)結果,解決了(le)手機(ji)用戶在(zai)高(gao)架橋、隧道、車庫等(deng)情況(kuang)下無法(fa)定(ding)位(wei)的(de)(de)問(wen)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(wei)星導航定位(wei)系統實際上就是提供給人們時間和(he)空間這兩(liang)個最基礎的參數,它基本與人類的所有活(huo)動密切相關。也就是說,北斗具(ju)有廣泛(fan)的產(chan)(chan)業(ye)關聯度,是改造傳統產(chan)(chan)業(ye)的利器。
以(yi)自(zi)動(dong)(dong)駕(jia)(jia)駛為例,以(yi)前自(zi)動(dong)(dong)駕(jia)(jia)駛技術(shu)主要依靠雷達、熱像儀、高精度(du)(du)陀螺(luo)、大容量高速計算機等技術(shu)集成設(she)備(bei),耗費數百萬元,還難以(yi)為大眾所用。通過北(bei)斗高精度(du)(du)位(wei)置服務與(yu)高精度(du)(du)電子(zi)地圖,輔以(yi)其他(ta)傳感器,則可(ke)以(yi)制定駕(jia)(jia)駛方案,自(zi)動(dong)(dong)完成避讓。通過這種(zhong)創新,北(bei)斗悄(qiao)無聲息地實現了交通領(ling)域的(de)變(bian)革,甚至將改變(bian)人們的(de)生(sheng)活方式。
中(zhong)國衛星導(dao)航定位(wei)(wei)協(xie)會(hui)首(shou)席(xi)專(zhuan)家、環(huan)球(qiu)新(xin)時空信息技(ji)術研究(jiu)院(yuan)院(yuan)長(chang)曹沖告訴記者(zhe),2016年到(dao)2020年是全球(qiu)導(dao)航衛星系統定位(wei)(wei)的(de)(de)產業轉(zhuan)折點,北斗(dou)產業的(de)(de)“第一要務”是從系統建(jian)設轉(zhuan)為應用(yong)服務推廣(guang)。發展(zhan)北斗(dou)產業需要創新(xin)和超前布局,順應技(ji)術與產業發展(zhan)變革,逐(zhu)步(bu)與通信技(ji)術融合。
中國衛星導航定位(wei)協會副秘書長王博認為,我(wo)國有足夠大的(de)市場使得北(bei)斗系統能夠和(he)更(geng)多(duo)的(de)產(chan)業結合在一起。從技術層(ceng)面(mian)來(lai)說(shuo),這已經不(bu)是問題,關鍵是創新性思考,思考我(wo)們的(de)芯片(pian)和(he)終端能夠用在其他(ta)哪(na)些行業里,這就是所謂的(de)應(ying)用。
在(zai)過去5年,北斗技(ji)術(shu)不斷同互聯網、大數據等(deng)新(xin)技(ji)術(shu)、新(xin)經濟結合,這給了北斗系(xi)統“變道超(chao)(chao)車(che)”,超(chao)(chao)越GPS等(deng)世界(jie)其它導(dao)航(hang)系(xi)統的(de)機會(hui)。
當下(xia),以融合為(wei)特征(zheng)的(de)“北(bei)斗(dou)+互聯(lian)網(wang)+其他行業(ye)(ye)”的(de)新(xin)模(mo)(mo)式,正在構建(jian)以北(bei)斗(dou)時空信息為(wei)主要內容的(de)新(xin)興產(chan)業(ye)(ye)生(sheng)態鏈,并成為(wei)北(bei)斗(dou)產(chan)業(ye)(ye)快(kuai)速發(fa)展的(de)新(xin)引擎和助推(tui)器,推(tui)動著生(sheng)產(chan)生(sheng)活方(fang)式變革(ge)和商業(ye)(ye)模(mo)(mo)式的(de)不斷創新(xin)。(記者 姜天驕(jiao))
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