原標(biāo)題：北斗導(dǎo)航設(shè)計(jì)師：今后中國(guó)人不用北斗才奇怪
“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用，僅受人類想象力的制約”，一位科學(xué)家曾這樣說。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個(gè)國(guó)家重要的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。試想，如果失去了衛(wèi)星導(dǎo)航，世界將會(huì)變成什么樣子？
雖然衛(wèi)星遠(yuǎn)在太空，卻與人們生活息息相關(guān)。上至航空航天，下至工業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活，衛(wèi)星一方面為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，一方面為提高百姓生活質(zhì)量服務(wù)，而手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、取款機(jī)、股票市場(chǎng)、國(guó)家電網(wǎng)等也都依賴于衛(wèi)星。可以說，一旦失去衛(wèi)星導(dǎo)航，結(jié)果將是災(zāi)難性的。建設(shè)自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，對(duì)于提高我國(guó)國(guó)際地位、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)安全、維護(hù)國(guó)防安全等，具有十分特殊的戰(zhàn)略意義。
3月30日21時(shí)52分，我國(guó)第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭的托舉下呼嘯升空，隨著它在太空棋盤上落定，新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)將建成由30顆衛(wèi)星組成的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，廣袤太空中，中國(guó)人的視野越來越開闊。
我國(guó)《推動(dòng)共建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動(dòng)》明確指出，基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域，它為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的全面應(yīng)用落地帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。隨著北斗全球組網(wǎng)的鋪開，北斗應(yīng)用也備受期待。
北斗因何而生？
個(gè)人、國(guó)家都需要衛(wèi)星導(dǎo)航，衛(wèi)星導(dǎo)航走進(jìn)人們生活
在青海省海北藏族自治州海晏縣青海湖地區(qū)，“智能放牧”系統(tǒng)正在改變當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)放牧習(xí)慣，引導(dǎo)牧民輪換放牧、合理放牧。受惠于牧區(qū)放牧信息化指導(dǎo)系統(tǒng)，牧民唯一要做的就是，學(xué)會(huì)更熟練地把北斗導(dǎo)航終端機(jī)天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。
負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施的青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院畜牧研究所所長(zhǎng)裴青生說：“放牧信息化指導(dǎo)系統(tǒng)由北斗衛(wèi)星信息平臺(tái)、牧場(chǎng)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)站、牧民手持智能終端三部分構(gòu)成，通過數(shù)據(jù)分析和地面實(shí)測(cè)，制定區(qū)域輪牧的方案，再發(fā)送到牧民的終端上，實(shí)現(xiàn)科學(xué)放牧指導(dǎo)。”
這得益于北斗系統(tǒng)具備導(dǎo)航和通信相結(jié)合的“雙向”服務(wù)特性。在衛(wèi)星監(jiān)測(cè)下，信息的傳遞不再受制于地理環(huán)境和自然災(zāi)害的影響。
上世紀(jì)90年代初，中國(guó)北斗正式誕生。2012年，北斗系統(tǒng)完成了亞太地區(qū)的覆蓋，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)導(dǎo)航。如今，北斗系統(tǒng)能夠提供高精度、高穩(wěn)定性的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。監(jiān)測(cè)評(píng)估表明，北斗系統(tǒng)的系統(tǒng)性能已滿足精度達(dá)10米的指標(biāo)要求。
“現(xiàn)實(shí)工作生活中，人們對(duì)精準(zhǔn)定位的需求非常多，小到通信，大到交通、測(cè)繪等方面，都要把地點(diǎn)講清楚。”中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心研究員楊元喜介紹，北斗系統(tǒng)利用多顆衛(wèi)星組網(wǎng)取得信號(hào)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理以后，可以在地球任何一個(gè)角落，實(shí)現(xiàn)定時(shí)定位。
楊元喜說，經(jīng)過幾十年發(fā)展，美國(guó)的GPS系統(tǒng)通過長(zhǎng)時(shí)間和大量經(jīng)費(fèi)的投入，在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域起到非常大的作用。而其他國(guó)家逐漸發(fā)現(xiàn)，單純采用國(guó)際上已有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，需要謹(jǐn)慎審視。主權(quán)國(guó)家需要自主發(fā)展國(guó)家層面的導(dǎo)航基礎(chǔ)性系統(tǒng)。
此外，技術(shù)復(fù)雜、難度極高的衛(wèi)星導(dǎo)航，也正處于一個(gè)發(fā)展高潮。目前我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)已進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期，已發(fā)射17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，形成了一個(gè)基本的星座架構(gòu)。北斗系統(tǒng)最終將為全球用戶提供高質(zhì)量、高信譽(yù)度的服務(wù)，并持續(xù)提升性能。
近年來，隨著“促進(jìn)衛(wèi)星及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展”寫入《國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，發(fā)展衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的重要性和戰(zhàn)略地位必將日益凸顯。
北斗有何獨(dú)門絕技？
性能不遜GPS，位置報(bào)告和短信服務(wù)是獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
2008年汶川抗震救災(zāi)中，在通信中斷情況下，我國(guó)自行研制的北斗導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)向指揮部實(shí)時(shí)傳遞著最新災(zāi)情，被譽(yù)為“天降神兵”。
相比國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)獨(dú)具的位置報(bào)告和短信服務(wù)相結(jié)合的特色，既能知道“我在哪里”，也能知道“你在哪里”，已在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
“這正是北斗的優(yōu)勢(shì)所在，也體現(xiàn)了北斗卓越的系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)和今后的擴(kuò)展能力。”北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師譚述森表示，GPS的無源定位方式只解決了“我在哪兒”的問題，而北斗的有源定位方式同時(shí)解決了“我在哪兒”和“你在哪兒”的問題，可以說“靠一個(gè)北斗用戶機(jī)就可以走遍天下”。
以海洋漁業(yè)為例，“我在哪里”，能夠使?jié)O民通過船載設(shè)備實(shí)現(xiàn)自主定位；“你在哪里”，使岸上的人通過監(jiān)控知道漁船在什么地方。
在沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少的地區(qū)實(shí)施搶險(xiǎn)救援時(shí)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外，還能通過短信功能，利用衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備及時(shí)報(bào)告所處位置和災(zāi)情，有效縮短救援搜尋時(shí)間，提高搶險(xiǎn)救災(zāi)時(shí)效。
此外，北斗系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域正在向部隊(duì)作戰(zhàn)、戰(zhàn)備和訓(xùn)練擴(kuò)展。年初，在桂北地區(qū)舉行的一場(chǎng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航作戰(zhàn)應(yīng)用演練，讓新型北斗系統(tǒng)大顯神威。
“這次演練構(gòu)建了多源信息融合、組網(wǎng)扁平化指揮、多平臺(tái)集成應(yīng)用、分級(jí)管理保障的北斗應(yīng)用體系，為全軍部隊(duì)北斗作戰(zhàn)應(yīng)用提供了模式和技術(shù)借鑒。” 總參測(cè)繪導(dǎo)航局負(fù)責(zé)人告訴記者。
中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心高級(jí)工程師楊寶峰介紹：北斗全球組網(wǎng)的鋪開，標(biāo)志著北斗系統(tǒng)應(yīng)用將進(jìn)入規(guī)模化、社會(huì)化階段。
他認(rèn)為：“與GPS相比，北斗有著自身的優(yōu)勢(shì)，服務(wù)上可與GPS媲美。在功能上，北斗的位置報(bào)告、指令傳輸功能是GPS所沒有的。因此可以說，就國(guó)內(nèi)應(yīng)用而言，GPS能做到的，北斗都可以做，而且北斗所具有的特色優(yōu)勢(shì)，比GPS應(yīng)用得更好更廣。”
如今，美國(guó)研發(fā)的第三代GPS系統(tǒng)以及歐盟、印度等國(guó)正在研發(fā)建設(shè)的新系統(tǒng)，都在考慮增加有源定位方式。
“別人學(xué)北斗，并不奇怪；今后中國(guó)人不用北斗，這才是令人奇怪的事。” 譚述森感慨地說，雖然北斗系統(tǒng)在地面站設(shè)備、用戶設(shè)備、衛(wèi)星技術(shù)等方面與美國(guó)仍有差距，但在頂層設(shè)計(jì)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢(shì)，能在相當(dāng)程度上彌補(bǔ)我國(guó)在基礎(chǔ)工業(yè)方面的不足。
好用管用，如何多用？
北斗應(yīng)用將進(jìn)軍信息化領(lǐng)域，國(guó)際應(yīng)用也將不斷開拓
隨著北斗全球組網(wǎng)的鋪開，北斗應(yīng)用也備受期待。
過去一年，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用不斷取得新進(jìn)展：北斗海外位置服務(wù)項(xiàng)目成功落戶巴基斯坦；北斗海事國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)獲得認(rèn)可；約4000萬部具備北斗定位功能的智能手機(jī)投放市場(chǎng)……
北斗系統(tǒng)的應(yīng)用范圍已從交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、基礎(chǔ)測(cè)繪、氣象預(yù)報(bào)等行業(yè)和區(qū)域應(yīng)用，發(fā)展到智能手機(jī)、車載導(dǎo)航等大眾電子消費(fèi)領(lǐng)域。
據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2014年，我國(guó)北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過100億元人民幣；在智能手機(jī)領(lǐng)域，去年三星、華為推出了具備北斗定位功能的手機(jī)；在車載導(dǎo)航領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外已有20多個(gè)品牌、200多款車型的北斗車載導(dǎo)航儀走向市場(chǎng)。
譚述森認(rèn)為，過去北斗應(yīng)用主要集中在北斗終端的銷售方面。如今，推動(dòng)北斗應(yīng)用的主力，是行業(yè)解決方案提供商。“這是典型的借助互聯(lián)網(wǎng)思維，發(fā)展北斗大眾消費(fèi)市場(chǎng)應(yīng)用。”他說。
去年8月，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)攜手合作，就是成功的例子。
據(jù)了解，目前我國(guó)一些大城市的老城區(qū)，老舊管線等設(shè)施缺乏精準(zhǔn)定位和信息集合。僅北京1.6萬平方公里范圍內(nèi)，達(dá)20年到30年管齡的燃?xì)夤芫�就有上千公里。使用北斗定位系統(tǒng)，測(cè)量精度可以控制在1米，工作效率將大大提高。
我國(guó)城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)總長(zhǎng)度已超過40萬公里，并將在2016年達(dá)到60萬公里。楊元喜表示，這將為北斗系統(tǒng)帶來超過百萬終端用量的新興市場(chǎng)，同時(shí)也將創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益。
未來，北斗將會(huì)進(jìn)軍更多信息化領(lǐng)域，還將與智慧城市緊密相連。不僅如此，北斗的國(guó)際應(yīng)用也在不斷開拓。
楊元喜說，目前國(guó)家有關(guān)部門及地方正在聯(lián)合建設(shè)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)，為我國(guó)提供廣域米級(jí)/分米級(jí)實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位服務(wù)以及區(qū)域厘米級(jí)實(shí)時(shí)定位服務(wù)，打造北斗系統(tǒng)特色化服務(wù)。
同時(shí)配合北斗“走出去”戰(zhàn)略，北斗系統(tǒng)有望進(jìn)入國(guó)際民航、國(guó)際海事、移動(dòng)通信等國(guó)際組織，推動(dòng)北斗在“一帶一路”國(guó)家落地，服務(wù)互聯(lián)互通基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)。
楊寶峰分析：“未來我國(guó)將著力推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)和云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)的融合發(fā)展。”（蘇鵬）