北斗：在應(yīng)用中成長(zhǎng)

在今年春耕春播中，寧夏吳忠市利通區(qū)金積鎮(zhèn)塔灣村村民通過(guò)北斗導(dǎo)航信號(hào)基站定位，實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛播種、起壟、接行等精準(zhǔn)化、智能化田間作業(yè)。北斗導(dǎo)航的農(nóng)業(yè)化應(yīng)用在提升春耕、春播效率與質(zhì)量的同時(shí)降低了成本，據(jù)測(cè)算每畝可節(jié)約農(nóng)機(jī)成本100元。         

圖為村民在田間利用北斗導(dǎo)航在自動(dòng)駕駛狀態(tài)下播種蔬菜6月21日，在第十三屆中國(guó)重慶高新技術(shù)成果交易會(huì)暨第九屆軍博會(huì)沙坪壩區(qū)展示區(qū)，一款基于北斗衛(wèi)星定位技術(shù)的安全巡邏機(jī)器人亮相展場(chǎng)，該機(jī)器人可實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別和煙霧、溫度、貨物的自動(dòng)監(jiān)控，吸引了眾多參展嘉賓和市民駐足體驗(yàn)。
 
　　1999年，在印巴卡吉爾戰(zhàn)爭(zhēng)期間，美國(guó)一度關(guān)停了印巴戰(zhàn)區(qū)所有的GPS服務(wù)，導(dǎo)致雙方依賴GPS的設(shè)備無(wú)法使用，給雙方造成巨大損失。自此印度痛定思痛，決心自己做一套導(dǎo)航定位系統(tǒng)。而此時(shí)的中國(guó)，已在自主建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)道路上探索多年。2000年，中國(guó)接連把第一、第二顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星送上了天，成為繼美、俄之后世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。
 
　　今年11月19日，在第一顆北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射18年后，中國(guó)成功發(fā)射第42、43顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。18歲對(duì)于一個(gè)人來(lái)說(shuō)意味著成年，而此次成功發(fā)射也標(biāo)志著北斗三號(hào)系統(tǒng)基本組網(wǎng)完成，將在今年年底前向“一帶一路”沿線國(guó)家和地區(qū)提供基本導(dǎo)航服務(wù)，邁出從區(qū)域走向全球的“關(guān)鍵一步”。
 
　　應(yīng)用是北斗系統(tǒng)建設(shè)的生命線。許多業(yè)內(nèi)人士都表示，北斗系統(tǒng)在技術(shù)上足以與GPS等主流導(dǎo)航系統(tǒng)相媲美，接下來(lái)的關(guān)鍵就是做好系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。那么，如今北斗系統(tǒng)在我們生活中有哪些應(yīng)用？北斗如何與GPS等系統(tǒng)在競(jìng)爭(zhēng)中合作？記者就此采訪了相關(guān)機(jī)構(gòu)和專家。
 
　　兼容三大系統(tǒng) 保留獨(dú)門絕活
 
　　北斗在競(jìng)爭(zhēng)中合作
 
　　目前世界上有四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)：美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐洲的伽利略以及中國(guó)的北斗，而美國(guó)GPS“獨(dú)步武林”，以至于人們常常把美國(guó)的GPS（全球定位系統(tǒng)），當(dāng)做GNSS（全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）的代名詞。
 
　　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，這是由于美國(guó)起步較早，具有技術(shù)、資本雙重優(yōu)勢(shì)，加上GPS系統(tǒng)從投入運(yùn)行的那天起就采取民用開放和免費(fèi)的政策，使得GPS一度壟斷了全球GNSS市場(chǎng)。
 
　　面對(duì)這種格局，作為后來(lái)者的北斗采用了既競(jìng)爭(zhēng)又合作的策略。一方面，積極推動(dòng)與三大系統(tǒng)的兼容與互操作，鞏固被GPS等系統(tǒng)“先入為主”的存量市場(chǎng)。據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其介紹，目前中國(guó)北斗已分別與俄羅斯格洛納斯和美國(guó)GPS達(dá)成兼容與互操作協(xié)議，與歐洲伽利略系統(tǒng)也正在協(xié)調(diào)之中。
 
　　另一方面，立足于北斗短報(bào)文通信、高精度服務(wù)等技術(shù)特色，進(jìn)入GPS等系統(tǒng)尚未覆蓋的增量市場(chǎng)。所有導(dǎo)航系統(tǒng)都有兩項(xiàng)基本功能——定位和授時(shí)，也就是告訴用戶當(dāng)下的位置和時(shí)間。而北斗在此基礎(chǔ)上，還有一個(gè)自己的獨(dú)門絕活：短報(bào)文通信功能。
 
　　什么是短報(bào)文？簡(jiǎn)而言之就是通過(guò)北斗衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)雙向通信。用戶可以在沒(méi)有通訊信號(hào)覆蓋的地區(qū)，如海洋、沙漠中，發(fā)送140個(gè)字的信息和自己的定位。有人將其比喻為“用衛(wèi)星傳播的定位微博”，這是其他三大系統(tǒng)所不具備的特色功能。冉承其曾表示：“北斗是第一個(gè)也是目前唯一把通信和導(dǎo)航很好融合起來(lái)的系統(tǒng)?！?br> 
　　北斗的另一大特色是高精度服務(wù)。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)并不開放給民用市場(chǎng)。而中國(guó)研制建設(shè)了北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國(guó)一張網(wǎng)”，借助超過(guò)2200個(gè)增強(qiáng)站，北斗系統(tǒng)具備了為用戶提供分米級(jí)、厘米級(jí)甚至是毫米級(jí)定位精度的能力。據(jù)國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)首席科學(xué)家蔡毅介紹，地基增強(qiáng)系統(tǒng)一期已驗(yàn)收完畢，二期建設(shè)任務(wù)也即將完成。
 
　　以上這些因素綜合起來(lái)，使得北斗系統(tǒng)具有了后發(fā)優(yōu)勢(shì)。于賢成對(duì)此表示認(rèn)同，在他看來(lái)，中國(guó)是世界上最大的衛(wèi)星導(dǎo)航市場(chǎng)，擁有全球最多的衛(wèi)星導(dǎo)航定位用戶，中國(guó)北斗將成為GNSS系統(tǒng)的主要組成部分，讓全世界人民分享中國(guó)北斗的紅利。“當(dāng)然我們也要清醒地認(rèn)識(shí)到，在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和市場(chǎng)化水平上與美國(guó)GPS尚有不小的差距，這是我們努力的方向?！庇谫t成說(shuō)。
 
　　行業(yè)、大眾、特殊市場(chǎng)齊頭并進(jìn)
 
　　北斗就在我們身邊
 
　　對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)，最常見的一個(gè)問(wèn)題或許就是：我們什么時(shí)候能用上北斗？
 
　　事實(shí)上，北斗早已來(lái)到我們身邊，不知不覺(jué)中我們?cè)缇陀蒙狭吮倍?。今?月，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)發(fā)布了《2018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》（下稱《白皮書》），其中的數(shù)據(jù)顯示，2017年，中國(guó)申請(qǐng)入網(wǎng)檢測(cè)的智能手機(jī)中，支持北斗定位功能的4G手機(jī)款型占比高達(dá)99％。目前除蘋果手機(jī)外，其他主流智能手機(jī)基本都支持北斗系統(tǒng)。也就是說(shuō)，只要打開定位功能，絕大部分手機(jī)都有北斗系統(tǒng)提供的服務(wù)。只不過(guò)由于手機(jī)定位采用的幾乎都是多模式衛(wèi)星定位，并不會(huì)顯示哪一刻的服務(wù)是由北斗提供的，哪一刻是其他系統(tǒng)提供的。
 
　　除了手機(jī)定位，北斗還在其他領(lǐng)域起著更為重要的作用?！栋灼房偨Y(jié)了北斗系統(tǒng)的三大應(yīng)用市場(chǎng)：特殊市場(chǎng)、大眾市場(chǎng)、行業(yè)市場(chǎng)。
 
　　特殊市場(chǎng)涉及軍用、警用、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急救援、公共安全等領(lǐng)域。2008年汶川地震救災(zāi)時(shí)，正是北斗一代設(shè)備的短報(bào)文系統(tǒng)，發(fā)出了來(lái)自震區(qū)的第一條消息。
 
　　在大眾市場(chǎng)，北斗的高精度服務(wù)有著廣闊前景。對(duì)于經(jīng)常使用導(dǎo)航的人來(lái)說(shuō)，想必都經(jīng)歷過(guò)主路輔路難分辨、高架地面不識(shí)別的困擾。這樣的錯(cuò)誤識(shí)別，對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車來(lái)說(shuō)更為致命。北斗的高精度定位則能帶來(lái)車道級(jí)別的導(dǎo)航，用戶不需要自己操心，即使是一個(gè)“路癡”，也可以精準(zhǔn)抵達(dá)目的地。而當(dāng)定位精度達(dá)到厘米級(jí)時(shí)，自動(dòng)駕駛、自動(dòng)停車技術(shù)也就不再遙遠(yuǎn)。
 
　　在行業(yè)市場(chǎng)，北斗系統(tǒng)在交通運(yùn)輸行業(yè)和漁業(yè)得到了很好的應(yīng)用。11月22日，交通部新聞發(fā)言人吳春耕表示，全國(guó)已有超過(guò)617萬(wàn)輛道路營(yíng)運(yùn)車輛、3.5萬(wàn)輛郵政和快遞運(yùn)輸車輛、36個(gè)中心城市約8萬(wàn)輛公交車、370艘交通運(yùn)輸公務(wù)船舶安裝使用或兼容北斗系統(tǒng)，國(guó)產(chǎn)民航運(yùn)輸飛機(jī)首次搭載北斗系統(tǒng)。
 
　　另?yè)?jù)于賢成介紹，目前北斗導(dǎo)航與短報(bào)文服務(wù)系統(tǒng)已經(jīng)覆蓋我國(guó)渤海、黃海、東海和南海20余萬(wàn)條漁船，在沒(méi)有移動(dòng)通信信號(hào)的海域，使用北斗系統(tǒng)短報(bào)文功能，漁民能夠向家人報(bào)平安，向外界發(fā)送求救信號(hào)，北斗被譽(yù)為“漁民的海上保護(hù)神”。于賢成告訴記者，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)投入民用市場(chǎng)不到十年的時(shí)間，已經(jīng)產(chǎn)生出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，拉動(dòng)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造，催生出一批新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，為大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供了基礎(chǔ)性的中國(guó)時(shí)空體系框架，為正在崛起的智能信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展發(fā)揮著奠基鋪路和引領(lǐng)作用。 他給記者算了一筆賬：“通常，建設(shè)和運(yùn)行一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)耗資巨大。以美國(guó)GPS為例，70年代中期開始策劃建造，到90年代中期投入完全服務(wù)，前后共花費(fèi)100多億美元。其后的技術(shù)升級(jí)和每年運(yùn)維費(fèi)用一般要10多億美元。國(guó)際上四大全球系統(tǒng)的資金投入數(shù)量，也都達(dá)到這樣的水平。2017年，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值達(dá)到2550億元，預(yù)計(jì)到2020年達(dá)到4000億元，屆時(shí)一年的利稅，就能夠把前期系統(tǒng)建設(shè)的投入收回來(lái)?！?　　

突破核心技術(shù) 占據(jù)半壁江山 　　北斗產(chǎn)業(yè)鏈完全打通 　　

如果從應(yīng)用層面向上溯源，作為一個(gè)整體的北斗產(chǎn)業(yè)鏈，該如何劃分呢？ 于賢成向記者介紹，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)體系中形成了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈。通常將其分為元件組件制造、系統(tǒng)集成提供和運(yùn)營(yíng)增值服務(wù)三大環(huán)節(jié)?！熬唧w來(lái)說(shuō)，位于產(chǎn)業(yè)鏈上游的包括信源提供的衛(wèi)星系統(tǒng)、基礎(chǔ)芯片天線與模組板卡，以及相關(guān)高精度導(dǎo)航電子地圖和地理信息系統(tǒng)（含數(shù)據(jù)）；居于產(chǎn)業(yè)鏈中游的包括多種多樣的設(shè)備與終端、運(yùn)行平臺(tái)軟件、應(yīng)用集成系統(tǒng)產(chǎn)品；處于產(chǎn)業(yè)鏈下游的包括位置運(yùn)營(yíng)服務(wù)、天地基多模增強(qiáng)服務(wù)，各行各業(yè)的北斗系統(tǒng)應(yīng)用級(jí)產(chǎn)品和增值服務(wù)產(chǎn)品?！?　　

在各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中，哪些環(huán)節(jié)我國(guó)比較成熟，哪些環(huán)節(jié)比較薄弱？ 冉承其曾在2017年底的新聞發(fā)布會(huì)上表示：“5年前，國(guó)內(nèi)沒(méi)有一片國(guó)產(chǎn)北斗芯片?，F(xiàn)如今，已有了堅(jiān)強(qiáng)的‘北斗芯’……目前，國(guó)產(chǎn)北斗芯片累計(jì)銷量突破5000萬(wàn)片，高精度OEM板和接收機(jī)天線已分別占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額30%和90%……北斗產(chǎn)業(yè)鏈從芯片到終端、到制造業(yè)、到服務(wù)已經(jīng)完全打通?！?和芯星通科技（北京）有限公司總經(jīng)理黃磊博士佐證了冉承其的看法：“我們從2010年發(fā)布國(guó)內(nèi)首顆90納米北斗多模多頻基帶芯片開始，不斷迭代，陸續(xù)開發(fā)出55納米、40納米，直到今天北斗的28納米最小芯片，無(wú)論從工藝、尺寸、功耗，還是性能上均處于國(guó)際領(lǐng)先地位，實(shí)測(cè)指標(biāo)與國(guó)際同行相當(dāng)，有些甚至超越了他們?！?對(duì)此，于賢成表示：“經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)北斗產(chǎn)業(yè)的上游和中游環(huán)節(jié)相對(duì)完整齊套，國(guó)產(chǎn)化程度比較高，基本形成了市場(chǎng)化運(yùn)作局面。在核心技術(shù)方面和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化方面，總體上不輸于GPS，已經(jīng)占據(jù)了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的半壁江山。” 

但于賢成同時(shí)指出，中國(guó)北斗在核心導(dǎo)航定位軟件和算法上還有待深化和實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵性的突破。“同時(shí)也要看到，我們?cè)诟叨颂厣珣?yīng)用和增值創(chuàng)新服務(wù)層面，還需要花大力氣，以便趕上和超過(guò)國(guó)際領(lǐng)先水平，真正打造中國(guó)服務(wù)的國(guó)家品牌，服務(wù)全世界。隨著北斗三號(hào)基本系統(tǒng)的建成，北斗覆蓋面積已經(jīng)從亞太走向‘一帶一路’，到2020年將覆蓋全球。北斗的應(yīng)用與服務(wù)市場(chǎng)將呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。”于賢成說(shuō)。