7月31日,北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式建成開通
我國入網(wǎng)的智能手機中,大部分已支持北斗功能;共享單車定位精度從1米至10米提高到10厘米至1米
每天清晨,北京市民趙女士都會在小區(qū)樓下解鎖共享單車,騎行4公里到單位,這種出行方式已持續(xù)一年。今年3月底開始,她感覺用車體驗有點不一樣。
北斗系統(tǒng)助力解決共享單車定位漂移問題
“以前找車,明明手機APP上顯示圍墻外有輛空車,等我跑過去,發(fā)現(xiàn)那輛車其實在圍墻里。上班著急,只好索性不騎了。現(xiàn)在指哪兒,哪兒就有車。”趙女士感受的變化,來自“北斗高精度定位+單車”的技術(shù)更新——在該單車的智能鎖內(nèi)都安裝了北斗定位裝置。從3月底起,趙女士日常使用的共享單車平臺陸續(xù)分批次通過智能鎖固件升級使單車接入北斗系統(tǒng),定位精度從1米至10米提高到10厘米至1米。
“單車上的智能鎖能夠接收北斗衛(wèi)星信號,大數(shù)據(jù)中心每天會從路面單車收到數(shù)億次車輛定位信息。把車輛定位信息與路面上數(shù)量眾多的電子圍欄進(jìn)行亞米級匹配映射,就能引導(dǎo)用戶輕松找到車、規(guī)范還好車,解決‘找不到車’‘還不了車’的問題?!痹摴蚕韱诬嚻髽I(yè)負(fù)責(zé)人說,這既破解了“定位漂移”的行業(yè)痛點,也幫助解決了共享單車無序停放的城市治理難題。
從行業(yè)應(yīng)用拓展到大眾應(yīng)用,北斗應(yīng)用遍及生活方方面面。目前,北斗系統(tǒng)高精度定位服務(wù)已被電子商務(wù)、移動智能終端制造、智能可穿戴設(shè)備、位置服務(wù)等廠商采用,廣泛進(jìn)入大眾消費和民生領(lǐng)域。我國入網(wǎng)的智能手機里面,大部分支持了北斗功能。這反映出,北斗系統(tǒng)來到了更多普通老百姓的身邊。
手機用戶對導(dǎo)航定位具體是使用了GPS還是北斗系統(tǒng)的信號,其實無感。以手機導(dǎo)航為例,用戶打開導(dǎo)航軟件輸入目的地,導(dǎo)航軟件向手機“發(fā)出”需求,手機中的芯片搜索北斗、美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略這四大導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號,并進(jìn)行優(yōu)化運算后“返回”給導(dǎo)航軟件。也正因如此,有專家指出,相互兼容是全球?qū)Ш较到y(tǒng)的一大特色,一些標(biāo)榜北斗導(dǎo)航專用或是以北斗命名的導(dǎo)航軟件,更多是噱頭。
這和北斗系統(tǒng)的特點吻合——與其他導(dǎo)航系統(tǒng)都基本分布在單一高度軌道上不同,北斗系統(tǒng)采用3種軌道衛(wèi)星組成了混合導(dǎo)航星座,用戶能同時使用中、高軌道導(dǎo)航衛(wèi)星服務(wù)。這些衛(wèi)星仰角高、抗遮擋能力強,在多層立交、城市峽谷、樹木遮蔽的環(huán)境,都能讓用戶獲得連續(xù)的導(dǎo)航定位服務(wù)。
第一時間感知地質(zhì)災(zāi)害隱患細(xì)微變化并發(fā)出預(yù)警;是海上漁民口中的“千里眼”“順風(fēng)耳”
“今年在我的家鄉(xiāng)湖南石門縣,北斗監(jiān)控系統(tǒng)提前預(yù)警,保障了人民群眾生命財產(chǎn)安全?!敝袊l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹說,“在形變監(jiān)測、提前預(yù)警、轉(zhuǎn)移人員方面,北斗系統(tǒng)發(fā)揮了很好的科技支撐作用?!?/p>
雷家山山體滑坡現(xiàn)場
今年6月底的一天,石門縣南北鎮(zhèn)潘坪村暴雨如注。7月6日14時11分,當(dāng)?shù)亟拥奖倍沸l(wèi)星高精度地災(zāi)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)發(fā)布的第三次橙色預(yù)警。3小時后,潘坪村所處的雷家山地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)發(fā)生大型山體滑坡,為當(dāng)?shù)亟?0年來規(guī)模最大,造成省道部分路段損毀,一個小型電站毀壞,5棟房屋垮塌??恐O(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的“通風(fēng)報信”,山體滑坡發(fā)生前,所有危險區(qū)居民均已提前撤離。
據(jù)介紹,將北斗衛(wèi)星監(jiān)測終端分布在地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)地區(qū)的風(fēng)險隱患點,對隱患點的土壤含水、裂縫等細(xì)微變化進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。再經(jīng)由北斗地質(zhì)監(jiān)測站將數(shù)據(jù)傳入高精度地災(zāi)監(jiān)測預(yù)警云平臺與數(shù)據(jù)匯總站,進(jìn)行智能地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警評估,從而實現(xiàn)對暴雨引發(fā)的滑坡、泥石流等災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警。坡體哪怕微小位移,監(jiān)測系統(tǒng)也能感知并第一時間發(fā)出預(yù)警。
山洪災(zāi)害是洪澇災(zāi)害中導(dǎo)致人員傷亡的主要原因,準(zhǔn)確預(yù)測預(yù)報能為轉(zhuǎn)移贏得時間,因此“預(yù)警”成為重中之重。目前,江蘇、貴州、廣西、四川等多地也建立了基于北斗系統(tǒng)的災(zāi)害監(jiān)測體系,能夠24小時對隱患點變化進(jìn)行自動化實時監(jiān)測。北斗這種能力,讓防災(zāi)減災(zāi)能夠未雨綢繆。
北斗系統(tǒng)在搶險救災(zāi)中的獨特作用,還在于它有一項“獨門絕技”,也就是短報文通信功能,這在全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中絕無僅有。短報文通信好比是導(dǎo)航終端的短信功能,目前北斗三號系統(tǒng)的短報文已從以前的120字升級到1000字,所能傳遞的信息更加豐富。對于原本只能被動接受導(dǎo)航定位信息的用戶來說,主動上報自己的精準(zhǔn)位置和災(zāi)情信息,可以為搶險救援帶來重要的信息支撐。在2008年汶川地震救援中,在地面通信癱瘓的情況下,進(jìn)入災(zāi)區(qū)的搶險救援隊伍正是利用北斗系統(tǒng)的短報文通信功能第一時間發(fā)出信息,點亮生命的信號。
尤其在通信手段有限的海上,這門“絕技”深受海洋漁業(yè)部門和廣大漁民的歡迎。
漁船返港避風(fēng)
今年8月初,隨著臺風(fēng)“黑格比”步步逼近,福建霞浦縣三沙鎮(zhèn)柳州灣海上刮起陣陣大風(fēng)。近百艘漁船在灣內(nèi)停泊得整整齊齊,500多艘漁船早已全部返港避風(fēng)或就近避風(fēng)。
“目前在港漁船共有4467艘,轉(zhuǎn)移漁船1290艘,臺風(fēng)影響海域無作業(yè)船只。”在福建省漁業(yè)減災(zāi)中心值班室內(nèi),工作人員正通過北斗漁船動態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)實時監(jiān)控臺風(fēng)可能經(jīng)過海域的船只動態(tài),及時通知提醒外海漁船回港避風(fēng)。電腦屏幕上,密密麻麻地布滿了代表漁船的三角符號,點擊符號,就跳出該漁船的具體位置、大小、型號、船主姓名及電話等詳細(xì)信息。
通過北斗漁船動態(tài)監(jiān)控管理系統(tǒng)實時監(jiān)控船只動態(tài)
臺風(fēng)侵襲頻頻的福建,已有1萬多艘捕撈漁船安裝北斗定位終端(北斗示位儀),實現(xiàn)了船舶自動識別、定位、報警等功能。24小時不間斷掌握船只動向,精準(zhǔn)定位……漁船的海上狀況都在北斗系統(tǒng)“視線”內(nèi)。
就在“黑格比”登陸前夕,福建閩中漁場海域一艘漁船突然間失去動力,情況十分危急。福建省海洋與漁業(yè)局接到報警信息后,通過船載北斗示位儀迅速掌握求助漁船的定位及周邊漁船信息,第一時間組織周邊作業(yè)漁船進(jìn)行救助,船上4人最終成功獲救。
出海作業(yè)能實時監(jiān)控,遇險可隨時報警,在海上能收聽天氣預(yù)報和預(yù)警通知……在我國渤海、黃海、東海、南海等海域,北斗智能終端已成為漁船的出海標(biāo)配,北斗系統(tǒng)成了漁民口中的“千里眼”“順風(fēng)耳”。據(jù)統(tǒng)計,全國7萬余只漁船和執(zhí)法船安裝北斗智能終端,累計救助1萬余人。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)成為北斗應(yīng)用的“忠實用戶”;貨車接入北斗數(shù)據(jù)后,實際位置、運行路線、載貨量、油耗、里程等數(shù)據(jù)都一目了然
在江蘇興化糧食產(chǎn)業(yè)園區(qū),農(nóng)機手倪新桃坐進(jìn)聯(lián)合收割機駕駛室,當(dāng)按下中控臺上一個小盒子的按鈕,收割機自動點火,開始行走、作業(yè)。倪新桃把手習(xí)慣性地搭在方向盤上,但不用任何操作。
裝有北斗系統(tǒng)終端的拖拉機在無人駕駛狀態(tài)下播種
當(dāng)了十幾年的農(nóng)機手,倪新桃覺得這個麥?zhǔn)占咀钶p松。一趟下來,收割機走到地頭,連拐彎、調(diào)頭這樣復(fù)雜的操作都不用他上手。三五下的工夫,收割機就調(diào)轉(zhuǎn)機頭,繼續(xù)沿直線奔跑在麥田中,人坐在駕駛室里看著就行?!斑@個小盒子真神奇,干農(nóng)活省心。而且精確播種,用種量也節(jié)省了?!蹦咝绿疫B連贊嘆。
小盒子其實是由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)領(lǐng)銜研發(fā)的“北斗系統(tǒng)支持下的智慧麥作技術(shù)”的“智慧大腦”。2019年下半年,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧農(nóng)業(yè)研究院副院長田永超帶著團(tuán)隊,給合作社的每臺農(nóng)機都裝上了這個小盒子。
“北斗系統(tǒng)滿足了農(nóng)機裝備精確作業(yè)、農(nóng)藝處方精準(zhǔn)實施的需求?!碧镉莱f,農(nóng)業(yè)科研人員在智慧麥作的技術(shù)體系上有不少研究積累,根據(jù)區(qū)域的氣候條件、土壤肥力、品種特性、植物長勢等開具不同的農(nóng)藝處方。以前這些技術(shù)、處方的推廣,精確播種、精準(zhǔn)施肥等操作,還需要技術(shù)人員手把手教農(nóng)機手怎么設(shè)定參數(shù)。將北斗系統(tǒng)與智慧麥作系統(tǒng)結(jié)合起來,只需開發(fā)出一套嵌入式系統(tǒng),自動接收系統(tǒng)指令并獲取空間位置信息,再規(guī)劃好作業(yè)路線,直接給農(nóng)機下達(dá)播種、施肥、灌溉、收獲等各項作業(yè)指令,農(nóng)機就能自己跑起來。
圖為無人機在為棉田噴灑農(nóng)藥
北斗車載終端,是交通物流領(lǐng)域數(shù)字化典型應(yīng)用。危險品運輸車限速每小時80千米,當(dāng)速度即將達(dá)到這個值的時候,北斗終端就會自動發(fā)出提醒。連續(xù)行駛3個半小時以上,也會提示司機休息。通過北斗系統(tǒng)實現(xiàn)主動管理,大大降低了超速、疲勞駕駛的發(fā)生率。
北斗系統(tǒng)讓物流變得更智慧
北斗系統(tǒng)提供真實、實時、有效的“貨物軌跡流”,對于強化貨運數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用有不小的幫助。接入北斗數(shù)據(jù)后,實際位置、運行線路、載貨量、油耗、里程等數(shù)據(jù)都一目了然,有助于實現(xiàn)高效率的“車貨匹配”。
相比以前使用的導(dǎo)航系統(tǒng),北斗定位信號的精準(zhǔn)度有了明顯提升,軌跡繪制更精準(zhǔn),抗干擾性也更好。隨著北斗應(yīng)用向智能化方向發(fā)展,未來有望實現(xiàn)自動優(yōu)化線路、無人駕駛等新功能,讓物流變得“智慧”起來。
截至2019年底,國內(nèi)超過650萬輛營運車輛、4萬輛郵政和快遞車輛、36個城市的約8萬輛公交車、3200余座內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施、2900余座海上導(dǎo)航設(shè)施已應(yīng)用北斗系統(tǒng)。
“北斗高精度”如同水、電、氣一樣,源源不斷流向各行各業(yè),進(jìn)入普通人的生活
“天上好用,地上用好”,出自北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程原總設(shè)計師,現(xiàn)任北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)高級顧問,中國科學(xué)院院士孫家棟的這句話,突出了北斗的實用目的。
北斗系統(tǒng)是由國家建造的巨型航天系統(tǒng),作為北斗能力的集中體現(xiàn),“北斗高精度”正成為一項面向大眾、觸手可及、隨需而用的公共服務(wù),如同水、電、氣一樣,正源源不斷流向各行各業(yè),進(jìn)入普通人的生活。
為了更好地利用北斗,在太空建設(shè)北斗星座的同時,地面上同時建設(shè)了一個國家北斗地基增強系統(tǒng),相當(dāng)于地面版的“北斗系統(tǒng)”。它的作用,是通過遍布于國內(nèi)的2000多個北斗地基增強站,接收北斗衛(wèi)星信號,實時計算衛(wèi)星定位誤差,從而為用戶提供更高精度的定位服務(wù)。
專家介紹說,北斗高精度智能手機可以用于汽車的駕駛定位導(dǎo)航,車道級導(dǎo)航可以用于大貨車管理、精細(xì)農(nóng)業(yè)、汽車智能駕駛等,更高精度毫米級的應(yīng)用,可用于建筑變形監(jiān)測和泥石流滑坡等地質(zhì)災(zāi)害檢測。
——在北京,利用北斗系統(tǒng)精準(zhǔn)定位技術(shù),將埋于地下的管線和影像地圖及航拍圖疊加在一起,可以非常清晰地展示出城市下方這些燃?xì)夤芫€和地面建筑物之間的關(guān)系,輔助燃?xì)夤芫W(wǎng)運營安全的大數(shù)據(jù)運算;
——在上海洋山深水港,基于厘米級定位數(shù)據(jù)、視覺激光感知系統(tǒng)以及高精度地圖,智能駕駛重型卡車能夠在15秒內(nèi),一次性停在最方便吊裝集裝箱的位置,誤差為±3厘米;
——在新冠肺炎疫情防控中,北斗系統(tǒng)也發(fā)揮了重要作用。北斗高精度測量裝備火線馳援武漢火神山、雷神山醫(yī)院建設(shè),提高工地放線測量效率;北斗無人機、無人配送車進(jìn)行疫區(qū)醫(yī)療物資配送,減少人與人的直接接觸;基于北斗的道路貨運車輛公共監(jiān)管與服務(wù)平臺,向650余萬入網(wǎng)重點運輸車輛持續(xù)推送疫情信息、防疫物資運輸信息、道路運輸服務(wù)信息,保障防疫救援物資一路暢通。
隨著北斗系統(tǒng)高精度功能和人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G通信等新技術(shù)的結(jié)合,北斗應(yīng)用從衛(wèi)星導(dǎo)航定位延伸到了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用領(lǐng)域。北斗已不僅僅是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),更是泛在、融合、智能的綜合時空服務(wù)體系。
技術(shù)創(chuàng)新的潮流永遠(yuǎn)在涌動,北斗系統(tǒng)的服務(wù)能力和服務(wù)場景仍有很大的提升空間。不斷拓展想象力,始終向著夢想進(jìn)發(fā),北斗會給人們帶來更多的驚喜。
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