北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)為我們保駕護航

      隨著智能手機的普及，“導航” “定位”早已在我們的日常生活中扎根：我們習慣用導航開車前往目的地；用定位向朋友發(fā)送相聚的地方；或者瞬時接入自己所在位置，尋找離我最近的美食以及共享單車。所有的這些便捷，都離不開衛(wèi)星導航系統(tǒng)。過去說到衛(wèi)星導航，大家只知道有美國的GPS。但如今，我國自行研發(fā)的“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經(jīng)在為我們保駕護航：40萬臺警用終端接入北斗，公安出警時間縮短近20%；超過6成的智能手機支持北斗定位導航功能；500萬輛營運車使用北斗服務，重大事故率和人員傷亡率下降50%以上……
       就在上周，第九屆中國衛(wèi)星導航學術(shù)年會在哈爾濱舉行。2500多位國內(nèi)外衛(wèi)星導航主管部門官員、專家學者、企業(yè)人士圍繞著衛(wèi)星導航技術(shù)、產(chǎn)業(yè)應用、政策法規(guī)開展討論和交流。中國的北斗系統(tǒng)是這場盛會的焦點——過去十幾年北斗經(jīng)歷了怎樣的發(fā)展，它如何改變了我們的工作和生活，未來還會給我們帶來什么樣的驚喜，還面臨哪些不足和挑戰(zhàn)。記者全程參會，尋訪專家、學者和企業(yè)界人士，力圖揭秘“北斗”。

       發(fā)展：實時厘米級定位 “北斗”服務從未中斷
       大河向東流，天上的星星參北斗……古代的中國人民很早就知道可以用北斗星來判斷方位，準確到達自己的目的地。到了上世紀中期以后，隨著人造衛(wèi)星不斷升空，人類發(fā)現(xiàn)了可以利用已知位置的人造衛(wèi)星和地面發(fā)生“位置信息交換”進行定位，導航由此產(chǎn)生。
       在中國建立“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)之前，世界主要有三大衛(wèi)星導航系統(tǒng)，分別是美國的GPS、歐洲的“伽利略”和俄羅斯的“格洛納斯”。中國的“北斗”雖然起步較晚，但在國家的重視、科研人員的努力下，進步飛快。2000年，中國建成了北斗一號衛(wèi)星導航系統(tǒng)，開始對國內(nèi)的一些業(yè)務提供支持。2008年汶川大地震時，災區(qū)手機網(wǎng)絡信號中斷，北斗系統(tǒng)憑借特有的短報文通信功能，在災情信息傳遞的過程中發(fā)揮了至關重要的作用。
       2012年，我國建成北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)，開始向亞太地區(qū)提供服務。在本屆學術(shù)年會上，中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其透露，我國北斗二號系統(tǒng)建成并投入運行已經(jīng)5年半，系統(tǒng)總體運行穩(wěn)定可靠，服務性能滿足承諾指標要求，從未發(fā)生服務中斷。
       記者了解到，北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經(jīng)成為一張閃亮的國家名片。它的定位精度由10米提升至6米，今年還將增加4顆備份衛(wèi)星，其中2顆已經(jīng)發(fā)射入軌。天上的北斗衛(wèi)星加上地面的地基增強系統(tǒng)，形成全國“一張網(wǎng)”，可提供實時厘米級高精度服務。

       應用：保護野生鱘鰉魚 “北斗”應用越來越多
       在年會的開幕式上，黑龍江省委書記張慶偉講起了剛剛發(fā)生的一件事兒：5月21日，黑龍江撫遠市的漁民捕獲了一條長達兩米、重達1028斤的野生鱘鰉魚。根據(jù)估計，這條鱘鰉魚已經(jīng)百歲高齡，極為珍稀。張慶偉聽說了這一消息后立即指示聯(lián)系當?shù)赜嘘P部門，傳達了兩個意思：一是別把魚吃了，二是找個辦法保護起來。張慶偉說，在商討保護辦法時，有專家提出可以將北斗芯片植入魚的體內(nèi)，這樣漁業(yè)人員可實時跟蹤其定位，了解并進一步保護魚的活動情況，而漁民再遇到這條魚時，也可不再捕撈。
       其實“北斗”的功能又何止于此。記者了解到，北斗系統(tǒng)已在公安、交通、漁業(yè)、減災等行業(yè)得到廣泛使用，正服務于智慧城市建設和社會治理。40萬臺警用終端接入北斗，公安出警時間縮短近20%，應急救援響應效率提升2倍；500萬輛營運車輛使用北斗服務，相比2012年，2017年道路運輸重大事故率和人員傷亡率均下降50%以上……
       與此同時，北斗系統(tǒng)正在由“高大上”轉(zhuǎn)為“接地氣”，日益走近百姓生活。世界主流手機芯片大都支持北斗，國內(nèi)銷售的智能手機中，北斗正成為標配。以北京為例，33500輛出租車、21000輛公交車安裝北斗，實現(xiàn)北斗定位全覆蓋；1500輛物流貨車及19000名配送員，使用北斗終端和手環(huán)接入物流云平臺，實現(xiàn)實時調(diào)度，大大方便了人們的生活。

       未來：“車道級”導航 無人駕駛離我們不遠
       在“北斗二號”為我們?nèi)姹ｑ{護航的同時，技術(shù)更為先進的北斗三號衛(wèi)星導航系統(tǒng)已經(jīng)進入全球組網(wǎng)新時代，它將增加星間鏈路、全球搜索救援等新功能，可以播發(fā)性能更優(yōu)的導航信號。北斗三號的定位精度將進一步提升到2.5至5米，較北斗二號提升1至2倍。在本屆學術(shù)年會上，中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)委員會主席王力表示，目前北斗三號已發(fā)射8顆組網(wǎng)衛(wèi)星，年底前還將發(fā)射11顆衛(wèi)星，即將為“一帶一路”國家和地區(qū)的用戶提供初始服務。
       到2020年，我國將建成世界一流的北斗三號系統(tǒng)，提供全球服務；2035年，建成以北斗為核心的綜合定位導航授時體系，造福人類，服務全球。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師楊長風表示，短報文通信服務是北斗系統(tǒng)區(qū)別于其他全球?qū)Ш较到y(tǒng)的特色服務，隨著北斗三號系統(tǒng)全面建設，短報文服務容量提高10倍，用戶發(fā)射功率降低10%，同時支持手機應用。
       年會現(xiàn)場的多位專家告訴記者，全球組網(wǎng)的北斗系統(tǒng)配合即將大規(guī)模應用的5G移動網(wǎng)絡系統(tǒng)，將幫助推動實現(xiàn)萬物互聯(lián)，我們的生產(chǎn)和生活品質(zhì)將得到大幅度的提升。易圖通科技有限公司自動駕駛研發(fā)中心總經(jīng)理羊鋮告訴記者，目前我們的手機導航是基于手機和衛(wèi)星的相互位置關系來實現(xiàn)，民用導航精度在10米左右，屬于“道路級”，而基于北斗系統(tǒng)建設高精度地圖，可以實現(xiàn)厘米級的地圖精度，導航將升級為“車道級”，“再配合高質(zhì)量的傳感器，到那時候，無人駕駛就真正離我們不遠了?！彼f。

       思考：提升數(shù)量與質(zhì)量 讓北斗真正“用”起來
       在這次學術(shù)年會上，大批企業(yè)攜帶著它們研發(fā)的最新北斗應用產(chǎn)品亮相。記者了解到，目前國產(chǎn)北斗芯片已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)模化應用，工藝由0.35微米提升到28納米，最低單片價格僅6元人民幣。記者在展覽現(xiàn)場的一處柜臺就見到了一枚28納米工藝的北斗芯片，鑲嵌在水晶玻璃中的整塊芯片尺寸為1.9毫米乘以2.9毫米，幾乎和中性筆尖一般大小，很難想象它竟然有巨大的本領——2米的定位精度，0.1米/秒的測速精度，并且具有強大的抗干擾功能。
       數(shù)米的定位精度還只是終端和衛(wèi)星之間的“功力”，如果加上地基和星基增強系統(tǒng)，等于有了更精準的“校準儀”，可以實現(xiàn)厘米級的定位精度。年會上，一家名為中海達的高科技上市企業(yè)就發(fā)布了一套全球精度的服務系統(tǒng)，讓用戶在無需架設基站的情況下，在全球范圍內(nèi)快速獲得4厘米的定位精度，遠期還將在國內(nèi)等重點區(qū)域?qū)崿F(xiàn)2厘米的定位精度，漁船不再迷航，野外巡查勘探作業(yè)也將不再迷路。
       不過即使如此，年會上一些專家也坦言，北斗衛(wèi)星導航在終端設備和芯片質(zhì)量方面，還有很長的路要走。中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室的張春領在年會應用產(chǎn)業(yè)化論壇上表示，一個北斗模塊成本13塊錢左右，一個芯片成本5塊錢左右，這在5年前是無法想象的?！叭缃裎覀円鎸Φ?，除了價格和成本，更重要的是質(zhì)量和品質(zhì)。否則賣1000塊芯片都不及一次召回（殺傷力）大。”
       來自中國民用航空局的一位專家坦言，在民航飛行系統(tǒng)應用北斗芯片，還有很長的路要走?！拔覀円蟮牟灰欢ㄕf精度得亞米級、厘米級，但是芯片或者系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性以及耐用性，必須要經(jīng)得起國際化標準考驗，這方面我國的許多產(chǎn)品還有很長的路要走?！?br>       再看民用。許多市民手里的手機都已經(jīng)支持北斗系統(tǒng)，來自中國信息通信研究院的數(shù)據(jù)，這個比例至少是61.1%。來自這所研究院技術(shù)與標準研究所的劉旭直言，手機在導航中真正使用“北斗”的還不夠，這里涉及芯片制造商、手機制造商和用戶等多個層級，相對而言，用戶的影響最弱，北斗在手機終端中的推廣基礎，關鍵在于芯片和手機制造商，“芯片商得造出來，手機制造商得把北斗功能打開來，這樣用戶才能真正用起來?！眲⑿裾f，這方面他們已經(jīng)和小米、華為等一批手機制造商開始合作。

       （來源：北京晚報電子版）