五大能力揭秘！北斗的應(yīng)用只受人類(lèi)想象力的限制

五大能力揭秘！北斗的應(yīng)用只受人類(lèi)想象力的限制

　　基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施支撐，智慧港口建設(shè)正在穩(wěn)步推進(jìn)。這是武漢花山港內(nèi)利用北斗定位的5G智能無(wú)人集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)卡車(chē)。（資料圖片）

　　日前，工作人員在陜西省漢中市略陽(yáng)縣境內(nèi)王家沱至樂(lè)素河區(qū)間操控多旋翼無(wú)人機(jī)，借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，對(duì)Ⅰ級(jí)防洪點(diǎn)危巖山體進(jìn)行視頻和圖片數(shù)據(jù)采集。（圖片來(lái)源：視覺(jué)中國(guó)(17.120, 0.21, 1.24%)） 

　　中央紀(jì)委國(guó)家監(jiān)委網(wǎng)站 柴雅欣 付筱菁報(bào)道 北斗組網(wǎng)，星耀全球。

　　7月29日，記者從中國(guó)衛(wèi)星(35.330, -0.08, -0.23%)導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室獲悉，北斗三號(hào)系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星，已完成在軌測(cè)試、入網(wǎng)評(píng)估等工作，于近日正式入網(wǎng)。

　　古有北斗七星辨明方向，今有北斗衛(wèi)星定位九州。這一由我國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，將為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有何本領(lǐng)，怎樣實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力？北斗衛(wèi)星全球組網(wǎng)，又將如何推動(dòng)生產(chǎn)生活變革、賦能行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展？

　　身兼五大能力

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由我國(guó)自主建設(shè)運(yùn)行的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施，也是我國(guó)迄今為止，規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、服務(wù)性能要求最高的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)。

　　說(shuō)起北斗，不少人的第一反應(yīng)就是“導(dǎo)航定位”。實(shí)時(shí)導(dǎo)航和快速定位是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最基本的功能，除此之外，北斗還具有精確授時(shí)、位置報(bào)告和短報(bào)文通信三大特色功能。

　　“北斗衛(wèi)星本身是我們國(guó)家的一個(gè)授時(shí)系統(tǒng)?！敝袊?guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心副主任盧曉春說(shuō)，北斗三號(hào)衛(wèi)星上的星載銣原子鐘的精度處于國(guó)際領(lǐng)先水平，可以達(dá)到每天100億分之5秒。目前，這一功能已廣泛應(yīng)用于通信、電力、金融等系統(tǒng)。

　　位置報(bào)告功能，與北斗“有源定位”的特性息息相關(guān)。有源定位是中國(guó)北斗的一大創(chuàng)舉，利用無(wú)線電測(cè)定技術(shù)，通過(guò)兩顆地球同步軌道衛(wèi)星聯(lián)手，不僅能回答用戶“我在哪”，還能告訴關(guān)注用戶行蹤的相關(guān)方“你在哪”，廣泛用于搜救、漁業(yè)等領(lǐng)域，是保障民生安全的“千里眼”。

　　短報(bào)文通信功能，是北斗系統(tǒng)的“獨(dú)門(mén)絕技”。導(dǎo)航衛(wèi)星和通信衛(wèi)星是兩種類(lèi)型的衛(wèi)星，但北斗導(dǎo)航衛(wèi)星卻附加了通信功能。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)王博介紹稱(chēng)，北斗用戶利用終端，不僅可以知道自己的位置，還可以通過(guò)短報(bào)文將自己的情況告訴他人。這個(gè)功能在沙漠、遠(yuǎn)洋、深山、森林等沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)，或者是災(zāi)害發(fā)生、通信受阻時(shí)至關(guān)重要。

　　“汶川地震以后，所有地面通信設(shè)施已經(jīng)全中斷了。信息實(shí)際上就是靠北斗一號(hào)短報(bào)文短信息功能，雖然只有幾百個(gè)漢字的能力，但是當(dāng)時(shí)很起作用?！?a data-sudaclick="content_marketkeywords_p" target="_blank">航天科技(11.000, -0.10, -0.90%)集團(tuán)五院北斗三號(hào)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師王平說(shuō)。

　　在北斗三號(hào)系統(tǒng)中，短報(bào)文通信的能力顯著提升， 信息發(fā)送能力從最初一次120個(gè)漢字提升到1200個(gè)漢字， 廣泛用于遠(yuǎn)洋漁業(yè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、全球搜救等多個(gè)領(lǐng)域。據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)于賢成介紹，目前全國(guó)7萬(wàn)余艘漁船和執(zhí)法船安裝了北斗終端，累計(jì)救助1萬(wàn)余人。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。值得一提的是，北斗空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，除了與美國(guó)GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同樣具有中圓地球軌道衛(wèi)星外，還具有地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，這兩類(lèi)衛(wèi)星屬于高軌衛(wèi)星，衛(wèi)星越高，其抗遮擋能力越強(qiáng)，無(wú)論是在高樓林立的城市，還是在多有遮擋的山區(qū)，在其他衛(wèi)星系統(tǒng)不能定位的情況下，北斗依然能“堅(jiān)守崗位”。尤其在低緯度地區(qū)，北斗性能更具優(yōu)勢(shì)。

　　惠及國(guó)內(nèi)服務(wù)全球

　　5月27日，中國(guó)2020珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)成功登頂世界第一高峰珠穆朗瑪峰。

　　15年前，我國(guó)測(cè)量珠峰高程時(shí)，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）衛(wèi)星測(cè)量主要依賴(lài)美國(guó)的GPS系統(tǒng)。而此次測(cè)量，我國(guó)同時(shí)參考中國(guó)北斗、美國(guó)GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，并且以北斗的數(shù)據(jù)為主。其中，由上海華測(cè)導(dǎo)航(23.580, -0.85, -3.48%)技術(shù)股份有限公司研制的北斗高精度定位設(shè)備，在測(cè)量中發(fā)揮了重要作用。

　　華測(cè)導(dǎo)航總部位于上海市青浦區(qū)西虹橋北斗產(chǎn)業(yè)園，這里聚集了百余家與北斗產(chǎn)業(yè)相關(guān)的企業(yè)，北斗產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游已形成緊密聯(lián)系。

　　從應(yīng)用層面向上溯源，北斗產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)侨绾蝿澐值哪兀?/p>

　　據(jù)了解，“北斗”產(chǎn)業(yè)鏈主要集中于北斗系統(tǒng)的用戶段，分為上游基礎(chǔ)元器件、中游終端、下游運(yùn)營(yíng)服務(wù)三大環(huán)節(jié)。其中，上游基礎(chǔ)元器件主要是芯片、板卡、天線等基礎(chǔ)元器件；中游終端主要是指能接收“北斗”信號(hào)的導(dǎo)航和定位裝置；下游運(yùn)營(yíng)服務(wù)主要是指為政企用戶、行業(yè)用戶、服務(wù)商和大眾消費(fèi)者提供基于“北斗”的定位、導(dǎo)航、授時(shí)、短報(bào)文通信等各類(lèi)基礎(chǔ)服務(wù)。

　　從為亞太區(qū)域提供服務(wù)到為全球提供服務(wù)，北斗實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)，不僅意味著北斗服務(wù)范圍覆蓋面更廣，還會(huì)使全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)芤?，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)品就多了一套支持系統(tǒng)，這些產(chǎn)品的使用體驗(yàn)、穩(wěn)定性、可靠性都會(huì)隨之大幅提升，特別是芯片和終端產(chǎn)業(yè)。

　　北斗芯片的研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)正在逐步成熟。支持“北斗三號(hào)”系統(tǒng)信號(hào)的28納米芯片已在物聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，22納米雙頻定位芯片已具備市場(chǎng)化應(yīng)用條件，全頻一體化高精度芯片已投產(chǎn)，北斗芯片性能再上新臺(tái)階。截至2019年底，國(guó)產(chǎn)北斗導(dǎo)航型芯片模塊出貨量已超1億片，季度出貨量突破1000萬(wàn)片，北斗導(dǎo)航型芯片、模塊、高精度板卡和天線已輸出到100余個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

　　在終端產(chǎn)品方面，以智能手機(jī)為例，2019年，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷(xiāo)量突破4.6億臺(tái)，其中智能手機(jī)銷(xiāo)售量達(dá)到3.72億臺(tái)。截至2019年第三季度，在中國(guó)市場(chǎng)申請(qǐng)入網(wǎng)的手機(jī)有400余款具有定位功能，其中支持北斗定位的近300款。

　　北斗全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力，既惠及國(guó)內(nèi)，也服務(wù)全球。“2019年北斗海外應(yīng)用合作及貿(mào)易交往更加頻繁，國(guó)產(chǎn)北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已出口120余個(gè)國(guó)家和地區(qū)，基于北斗的土地確權(quán)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧施工、智慧港口等，已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等地得到成功應(yīng)用。”于賢成說(shuō)。

　　航天科技集團(tuán)五院航天恒星公司至今已研發(fā)出了千余種衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)品，包括北斗導(dǎo)航手持機(jī)、北斗船載終端、北斗車(chē)載終端等。“2019年，我們的船載終端產(chǎn)品成功進(jìn)入緬甸漁業(yè)市場(chǎng)，截止到目前共交付了1000余套船載終端產(chǎn)品，既為緬甸漁業(yè)監(jiān)管部門(mén)提供船舶定位監(jiān)管、禁漁禁航區(qū)管理等服務(wù)，也為漁民提供定位導(dǎo)航、漁獲上報(bào)、文本通信及報(bào)警救援等功能?！焙教旌阈怯嘘P(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者。

　　北斗系統(tǒng)全面建成，將極大推動(dòng)我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)新一輪發(fā)展?！?020中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《白皮書(shū)》）顯示，2019年，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到3450億元人民幣，較2018年增長(zhǎng)14.4%，預(yù)計(jì)2020年產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值將超過(guò)4000億元。

　　應(yīng)用只受想象力限制

　　信號(hào)在天邊，應(yīng)用在身邊。

　　從衣、食、住、行到水、電、氣、熱，從農(nóng)林漁業(yè)到救災(zāi)減災(zāi)……北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與社會(huì)生活深度融入，滲透到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的方方面面。

　　開(kāi)車(chē)上路，走哪條路更順暢？公交出行，汽車(chē)還有多久到站？共享騎行，怎樣才能快速找到單車(chē)？無(wú)論你選擇什么交通方式，都離不開(kāi)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

　　交通運(yùn)輸行業(yè)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最大的用戶之一。北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于重點(diǎn)運(yùn)輸過(guò)程監(jiān)控、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實(shí)時(shí)調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域。據(jù)《白皮書(shū)》的數(shù)據(jù)，截至2019年底，國(guó)內(nèi)超過(guò)650萬(wàn)輛運(yùn)營(yíng)車(chē)輛、4萬(wàn)輛快遞和郵政車(chē)輛、36個(gè)城市的約8萬(wàn)臺(tái)公交車(chē)、3200余座內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施、2900余座海上導(dǎo)航設(shè)施都已應(yīng)用北斗系統(tǒng)，建成了全球最大的營(yíng)運(yùn)車(chē)輛動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。

　　“在哪里”和“什么時(shí)間”構(gòu)成了我們?nèi)粘９ぷ魃畹暮饬孔鴺?biāo)。看不見(jiàn)摸不著的時(shí)空信息，既是人們生活中不可或缺的重要保證，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

　　智能化港口建設(shè)，被視為提升港口核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段。此前，交通運(yùn)輸部等九部門(mén)發(fā)布《關(guān)于建設(shè)世界一流港口的指導(dǎo)意見(jiàn)》，提出要建設(shè)基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等技術(shù)的信息基礎(chǔ)設(shè)施，推動(dòng)港區(qū)內(nèi)部集卡和特殊場(chǎng)景集疏運(yùn)通道集卡自動(dòng)駕駛示范。

　　在武漢花山港，一排排橋吊、船吊、軌道吊依次排開(kāi)，一輛輛約15米長(zhǎng)、最高載重75噸的“平板車(chē)”自主行駛，停車(chē)、裝箱、駛離、停車(chē)、卸箱等一系列操作完全自主完成。

　　這是利用北斗定位的5G智能無(wú)人集裝箱轉(zhuǎn)運(yùn)卡車(chē)。相比于傳統(tǒng)集裝箱無(wú)人集卡依靠地上的“磁釘”定位移動(dòng)，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以提供更高精度的時(shí)空信息，通過(guò)5G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，使車(chē)能夠感知200米以內(nèi)的各類(lèi)物體，停車(chē)定位精度控制在5厘米內(nèi)。

　　精度控制在5厘米內(nèi)——這還不是北斗的“極限”。高精度服務(wù)是北斗的一大特色，傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)精度都是“米級(jí)”甚至“10米級(jí)”，更高精度的服務(wù)很少開(kāi)放給民用市場(chǎng)。而北斗“全國(guó)一張網(wǎng)”，借助超過(guò)2000個(gè)地基增強(qiáng)站，北斗系統(tǒng)具備為用戶提供分米級(jí)、厘米級(jí)甚至是毫米級(jí)定位精度的能力。

　　當(dāng)農(nóng)業(yè)遇見(jiàn)北斗，播種更省力，出苗更省心，勞動(dòng)生產(chǎn)效率大幅提升。在內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)的農(nóng)田里，無(wú)人駕駛播種機(jī)正在從“稀罕物”變得日益“尋?！??；诒倍范ㄎ还δ?，播種機(jī)沿預(yù)設(shè)路線自行作業(yè)。有了這種精準(zhǔn)科學(xué)的方法，每千米播種偏差不超過(guò)2厘米，每畝地出苗率能提高10%。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，基于北斗系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已有超過(guò)2萬(wàn)臺(tái)套，節(jié)約50%的用工成本；基于北斗系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)管平臺(tái)和物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)為10萬(wàn)余臺(tái)套農(nóng)機(jī)設(shè)備提供服務(wù)，極大提高了作業(yè)管理效率。

　　當(dāng)災(zāi)害預(yù)警遇見(jiàn)北斗，人身更安全，財(cái)產(chǎn)有保障。前不久，在湖南省石門(mén)縣雷家山，多虧了“北斗衛(wèi)星高精度地災(zāi)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)”及時(shí)發(fā)出預(yù)警，位于滑坡危險(xiǎn)區(qū)的村民及時(shí)轉(zhuǎn)移，無(wú)一傷亡。通過(guò)對(duì)山體、水庫(kù)、河流的形變、位移等進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，北斗對(duì)可能發(fā)生的滑坡、沉降、裂縫、水庫(kù)遇險(xiǎn)、河流水位暴漲等險(xiǎn)情進(jìn)行預(yù)警，守護(hù)生命、減小損失。

　　特殊戰(zhàn)場(chǎng)上，北斗同樣快速響應(yīng)、盡銳出戰(zhàn)。2020年初，一場(chǎng)抗擊新冠肺炎疫情的阻擊戰(zhàn)在神州大地打響，火神山、雷神山醫(yī)院平地而起，為復(fù)雜地形地貌實(shí)現(xiàn)高精度定位、精確標(biāo)繪的，正是北斗；面向全國(guó)的“千尋位置”網(wǎng)上無(wú)人機(jī)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)噴灑等防疫作業(yè)，為其提供高精度數(shù)據(jù)的，也是北斗；物資運(yùn)輸車(chē)輛實(shí)時(shí)監(jiān)管調(diào)控，智能機(jī)器人(15.640, 0.02, 0.13%)將各地送達(dá)的醫(yī)療物資快速送往醫(yī)院隔離區(qū)，背后的支持系統(tǒng)，還是北斗……

　　北斗系統(tǒng)與新一代5G移動(dòng)通信、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)碰撞融合，構(gòu)建以北斗時(shí)空信息為主要內(nèi)容的新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，推動(dòng)生產(chǎn)生活方式變革和商業(yè)模式不斷創(chuàng)新，將創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

　　未來(lái)，北斗擁有無(wú)限可能。正如首任北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫家棟院士曾說(shuō)的那樣，“北斗的應(yīng)用只受人類(lèi)想象力的限制”。