文章來(lai)源:經濟日(ri)報 發布時間(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(jin)年,北斗三號導航(hang)衛星迎來18顆衛星發射(she)任(ren)務(wu),進入全球組網新(xin)階(jie)段。隨著產業(ye)不斷(duan)發展,目前北斗已具(ju)備在(zai)全國范圍(wei)內提(ti)供高精度(du)定位基本服務(wu)能(neng)力,在(zai)大眾(zhong)消費(fei)領域(yu)規模(mo)化應用,以融合(he)為特(te)征的“北斗+互聯網+其他行業(ye)”的新(xin)模(mo)式(shi)正在(zai)構建,將推(tui)動人們(men)生產生活方(fang)式(shi)的變革
今年是北斗(dou)(dou)全(quan)球衛(wei)星導航系(xi)統的(de)(de)密集組網年,預計到(dao)2018年底(di),將發射18顆(ke)北斗(dou)(dou)三號(hao)衛(wei)星,覆蓋(gai)“一(yi)(yi)帶一(yi)(yi)路”沿線國(guo)家。與天上星羅棋布的(de)(de)“北斗(dou)(dou)”相(xiang)對應(ying)的(de)(de)是地面的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)問題。據(ju)中國(guo)衛(wei)星導航系(xi)統管理辦公(gong)室公(gong)布的(de)(de)最新消(xiao)息顯示,目前,中國(guo)北斗(dou)(dou)已具備(bei)在(zai)(zai)全(quan)國(guo)范(fan)圍內提供高精度定位的(de)(de)基本服(fu)務能力,在(zai)(zai)國(guo)家安全(quan)和重點領域標配(pei)化(hua)使用(yong)(yong),在(zai)(zai)大眾消(xiao)費領域規(gui)模化(hua)應(ying)用(yong)(yong),正(zheng)在(zai)(zai)催生“北斗(dou)(dou)+”融合應(ying)用(yong)(yong)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(zuo)為國(guo)家(jia)重大空間信(xin)息基礎(chu)設施,北斗(dou)的高(gao)精度定位究竟(jing)有多高(gao)?與其它的衛星導(dao)航定位系(xi)統相比(bi),北斗(dou)的優勢在(zai)哪(na)里?這些問(wen)題一直備受人們的關注。
中(zhong)國衛星導航(hang)系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)管理辦公室主(zhu)任冉承(cheng)其介(jie)紹,當前(qian)(qian),我(wo)國北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)三(san)號尚處于在(zai)軌測試階段,能夠提供導航(hang)服(fu)務(wu)的(de)仍然只(zhi)有北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)二號系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)。在(zai)目前(qian)(qian)北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)二號系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)服(fu)務(wu)區域內,北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)的(de)全天可(ke)視(shi)星數超過GPS,在(zai)星座分布上(shang)大部分區域也優于GPS,但考慮到(dao)原子鐘精度(du)差異和中(zhong)高(gao)緯度(du)星座分布等問題,說北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)與GPS不(bu)相上(shang)下還(huan)是相對客觀(guan)的(de),也是符合實際(ji)測量(liang)結果的(de)。“隨著北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)全球組網建設(she)的(de)順利進行(xing),北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)衛星數正(zheng)穩定增加,而且最關鍵的(de)原子鐘問題在(zai)北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)三(san)號上(shang)也得到(dao)解(jie)決,到(dao)北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)三(san)號正(zheng)式(shi)提供服(fu)務(wu)的(de)時(shi)候,相信北(bei)(bei)(bei)斗(dou)(dou)的(de)優勢將會進一步(bu)顯現(xian)。”冉承(cheng)其說。
目前(qian),北(bei)斗(dou)二(er)號系(xi)統的(de)(de)標準服(fu)務精(jing)度在6米(mi)至10米(mi)之間,要想獲(huo)得更高精(jing)度的(de)(de)服(fu)務則需要北(bei)斗(dou)增強系(xi)統來助(zhu)力完成。北(bei)斗(dou)增強系(xi)統其實(shi)就是編織天(tian)地(di)兩張(zhang)北(bei)斗(dou)“網”:天(tian)上的(de)(de)“網”,即逐漸(jian)覆蓋(gai)全球的(de)(de)北(bei)斗(dou)衛星網絡;而地(di)上的(de)(de)“網”,即一張(zhang)可(ke)以實(shi)現厘米(mi)級、毫米(mi)級定位精(jing)度的(de)(de)地(di)基增強網。
國家北斗地基(ji)增(zeng)強系統總設計師、中國兵器工(gong)業集團(tuan)首席科學家蔡(cai)毅告訴經(jing)濟日(ri)報記者(zhe),導航衛星信號(hao)受設備、電離(li)層(ceng)等干擾時會產(chan)生誤差(cha),難以滿足高(gao)精度位置服務(wu)需(xu)求(qiu),這就(jiu)需(xu)要(yao)北斗地基(ji)增(zeng)強系統配合。由地面基(ji)準站接收北斗衛星信號(hao),傳輸至數(shu)據(ju)處理系統,消除衛星軌道(dao)誤差(cha)、鐘差(cha)、電離(li)層(ceng)折射等影響后,產(chan)生修(xiu)正信號(hao),通過衛星、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(dong)研制(zhi)建設北(bei)斗地基增(zeng)(zeng)強(qiang)系統(tong)。截至(zhi)目前,已初步建成(cheng)由超過2200個(ge)增(zeng)(zeng)強(qiang)站(zhan)組成(cheng)的(de)北(bei)斗地基增(zeng)(zeng)強(qiang)“全國(guo)一張網(wang)”。來自中國(guo)衛星導航(hang)系統(tong)管理辦公室的(de)數據顯示,這張網(wang)可在全國(guo)范圍內提(ti)供(gong)(gong)實時(shi)米級(ji)、亞(ya)米級(ji)精準定(ding)位服(fu)務,在中東部17個(ge)省市提(ti)供(gong)(gong)實時(shi)厘米級(ji)和后(hou)處理毫米級(ji)高精度服(fu)務。
通過更加智能的(de)算(suan)法與(yu)服務(wu)平臺,利用星基(ji)地基(ji)融(rong)合互補、大數據、云端一體、多傳感組合等方法,這(zhe)種定位精度(du)不但可以滿足用戶一般生活場(chang)景的(de)需要,未來還能在(zai)自動駕駛(shi)、無(wu)人(ren)機等應用場(chang)景中發揮(hui)重要作用。
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
浙江省臺州市天(tian)臺縣平橋(qiao)鎮百畝(mu)塘村種糧大戶楊國梁今年繼續擴大了種植面(mian)積(ji),水稻種植面(mian)積(ji)超過1700畝(mu)。與往(wang)年相比(bi),有(you)兩(liang)件事(shi)讓他省心了:一是承包田地的(de)(de)面(mian)積(ji)測量,二是插秧(yang)面(mian)積(ji)的(de)(de)測量。因為,他在插秧(yang)機頂(ding)部(bu)安裝(zhuang)了北斗(dou)衛(wei)星導航系統的(de)(de)一個終端設備,這樣,插秧(yang)機不管走到哪里,都(dou)有(you)行動軌跡,“北斗(dou)”能即時而準確地計算出(chu)面(mian)積(ji)。
也許有人會問,連農民(min)種田都用(yong)上了北斗(dou),為(wei)何我們在使用(yong)手(shou)機等日常生活場(chang)景中卻感受不到它的存在呢?實際上,手(shou)機的信(xin)號(hao)(hao)獲取(qu)主要(yao)取(qu)決于手(shou)機處理(li)器(SOC)中集(ji)成(cheng)的定位(wei)(wei)芯片,目前大多SOC都能(neng)同時支持GPS、北斗(dou)和GLONASS這3種信(xin)號(hao)(hao)。在用(yong)戶(hu)手(shou)機需(xu)要(yao)定位(wei)(wei)時,系統會自動搜(sou)索導航衛(wei)(wei)星,選取(qu)信(xin)號(hao)(hao)較好(hao)的衛(wei)(wei)星定位(wei)(wei)。中國科(ke)學院官方科(ke)普平臺(tai)曾經(jing)做過(guo)一個手(shou)機測試(shi)(shi),在戶(hu)外開(kai)闊(kuo)處打開(kai)手(shou)機的“位(wei)(wei)置服(fu)務”功能(neng),同時用(yong)第三方軟件(jian)測試(shi)(shi),結(jie)果是10顆(ke)GPS、10顆(ke)GLONASS、10顆(ke)北斗(dou)衛(wei)(wei)星都參(can)與(yu)了定位(wei)(wei)。
與GPS芯片(pian)相(xiang)比,北斗芯片(pian)價(jia)格偏高(gao),在推廣過(guo)程中一直被視為(wei)(wei)“痛點”。冉承其說,如今北斗芯片(pian)工藝已跨入28納米新時代(dai),最低單片(pian)價(jia)格不到6元,總體性(xing)能達(da)到甚(shen)至優(you)于(yu)國際(ji)同類產品(pin)。在北斗芯片(pian)價(jia)格已經與國際(ji)水平相(xiang)當(dang)的(de)情(qing)況下,手機(ji)定(ding)位多了北斗,就相(xiang)當(dang)于(yu)為(wei)(wei)用戶提供了更好的(de)位置服務保障。
“近年來,基于(yu)北(bei)斗(dou)系統的高精度服(fu)務日益興起(qi),而(er)要讓普通(tong)公(gong)眾真正用(yong)上北(bei)斗(dou),并感受到北(bei)斗(dou)的存在(zai),只有與其(qi)他(ta)科技深度融(rong)合,擴大垂直行(xing)業應用(yong)業務。一個最直接的方式,就是與手機(ji)融(rong)合,未來逐步和(he)5G融(rong)合。”冉承(cheng)其(qi)表示。
目(mu)前(qian),由中(zhong)國兵(bing)器集團和阿(a)里巴巴合資組(zu)建的千尋位(wei)(wei)(wei)置網絡有限公司(si)已(yi)經可以做到將高精(jing)度定(ding)位(wei)(wei)(wei)正式服務(wu)于手(shou)機(ji)(ji)終端(duan)。手(shou)機(ji)(ji)終端(duan)只要接(jie)(jie)入(ru)其提供的高精(jing)度定(ding)位(wei)(wei)(wei)解決方案,在開闊地(di)帶的定(ding)位(wei)(wei)(wei)精(jing)度可達1米(mi),平均(jun)定(ding)位(wei)(wei)(wei)精(jing)度提升(sheng)到3至5米(mi),初始(shi)(shi)定(ding)位(wei)(wei)(wei)時間縮(suo)短到3秒(miao)。而(er)一般手(shou)機(ji)(ji)接(jie)(jie)入(ru)GPS定(ding)位(wei)(wei)(wei),定(ding)位(wei)(wei)(wei)精(jing)度十幾(ji)米(mi)、幾(ji)十米(mi)不等,初始(shi)(shi)定(ding)位(wei)(wei)(wei)時間則(ze)需要30秒(miao)左右。
值得一提(ti)的(de)(de)(de)是,即使(shi)在衛星信號觀測(ce)環境(jing)較差甚至(zhi)短時(shi)間完全遮擋的(de)(de)(de)情(qing)況下,手(shou)機(ji)終端(duan)通過高精度定位(wei)解決方案(an)中的(de)(de)(de)增強定位(wei)服(fu)務,仍然(ran)可以(yi)穩定輸出高精度的(de)(de)(de)定位(wei)結(jie)果,解決了手(shou)機(ji)用戶在高架橋、隧道、車庫等情(qing)況下無法定位(wei)的(de)(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(xing)導(dao)航(hang)定位系統實(shi)際上(shang)就(jiu)是(shi)(shi)提(ti)供給人們時(shi)間(jian)(jian)和空(kong)間(jian)(jian)這(zhe)兩(liang)個最基礎的(de)參數,它基本與人類的(de)所有活動密切(qie)相關。也就(jiu)是(shi)(shi)說,北斗(dou)具有廣泛(fan)的(de)產(chan)業(ye)關聯度,是(shi)(shi)改(gai)造傳統產(chan)業(ye)的(de)利器。
以(yi)(yi)自(zi)動駕駛為例,以(yi)(yi)前自(zi)動駕駛技術主要依(yi)靠雷(lei)達、熱(re)像儀、高(gao)精(jing)度陀螺(luo)、大(da)容量高(gao)速(su)計(ji)算機(ji)等技術集成(cheng)設備,耗費數百(bai)萬元,還(huan)難以(yi)(yi)為大(da)眾(zhong)所用。通(tong)過北斗高(gao)精(jing)度位置服務與高(gao)精(jing)度電子地(di)圖,輔以(yi)(yi)其他傳感器(qi),則(ze)可以(yi)(yi)制定駕駛方案(an),自(zi)動完成(cheng)避讓。通(tong)過這種創新,北斗悄無(wu)聲息地(di)實現了(le)交(jiao)通(tong)領域(yu)的變革,甚至將改變人們的生活(huo)方式(shi)。
中國衛星導航定(ding)位協會首席專家(jia)、環球新時空信息(xi)技術研究院院長曹沖告訴記者,2016年(nian)到2020年(nian)是全球導航衛星系(xi)統(tong)定(ding)位的(de)產(chan)業(ye)(ye)轉折點,北斗(dou)產(chan)業(ye)(ye)的(de)“第一要(yao)務”是從系(xi)統(tong)建(jian)設轉為應用服務推廣。發(fa)展北斗(dou)產(chan)業(ye)(ye)需要(yao)創新和超前布局,順應技術與(yu)產(chan)業(ye)(ye)發(fa)展變革,逐步與(yu)通信技術融合。
中國(guo)衛星導航定位(wei)協會副秘(mi)書長(chang)王(wang)博認(ren)為,我(wo)國(guo)有足夠大的(de)市場使得北斗(dou)系統能夠和更多的(de)產業結(jie)合在(zai)一(yi)起。從技術(shu)層面來(lai)說,這(zhe)已(yi)經(jing)不(bu)是(shi)問題(ti),關鍵是(shi)創新性思考,思考我(wo)們的(de)芯片和終端能夠用在(zai)其他哪(na)些(xie)行業里,這(zhe)就(jiu)是(shi)所謂的(de)應用。
在(zai)過去5年,北斗技(ji)術(shu)不斷同(tong)互聯網(wang)、大數據等(deng)(deng)新(xin)技(ji)術(shu)、新(xin)經濟結合,這給了北斗系統“變道超車(che)”,超越GPS等(deng)(deng)世界其它(ta)導航(hang)系統的機會。
當下,以融合為(wei)特征的“北斗(dou)+互聯網(wang)+其他行(xing)業(ye)”的新模式,正在構建以北斗(dou)時空信息為(wei)主要(yao)內(nei)容的新興產業(ye)生態(tai)鏈,并成為(wei)北斗(dou)產業(ye)快(kuai)速發展的新引擎和助推器,推動著(zhu)生產生活方式變革(ge)和商(shang)業(ye)模式的不(bu)斷創新。(記者 姜天驕)
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