“全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用,,僅受人類想象力的制約”,,一位科學家曾這樣說。衛(wèi)星導航系統(tǒng)是一個國家重要的空間信息基礎設施,。試想,,如果失去了衛(wèi)星導航,,世界將會變成什么樣子?
雖然衛(wèi)星遠在太空,,卻與人們生活息息相關,。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)星一方面為國家經(jīng)濟建設服務,,一方面為提高百姓生活質(zhì)量服務,,而手機、互聯(lián)網(wǎng),、取款機,、股票市場、國家電網(wǎng)等也都依賴于衛(wèi)星,??梢哉f,一旦失去衛(wèi)星導航,,結(jié)果將是災難性的,。建設自主衛(wèi)星導航系統(tǒng),對于提高我國國際地位,、促進國民經(jīng)濟發(fā)展,、保障經(jīng)濟社會安全、維護國防安全等,,具有十分特殊的戰(zhàn)略意義,。
3月30日21時52分,我國第17顆北斗導航衛(wèi)星在長征三號丙火箭的托舉下呼嘯升空,,隨著它在太空棋盤上落定,,新一代北斗導航衛(wèi)星發(fā)射成功。預計到2020年,,我國將建成由30顆衛(wèi)星組成的北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),,廣袤太空中,中國人的視野越來越開闊。
我國《推動共建絲綢之路經(jīng)濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》明確指出,,基礎設施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設的優(yōu)先領域,,它為北斗導航系統(tǒng)的全面應用落地帶來了新的發(fā)展機遇。隨著北斗全球組網(wǎng)的鋪開,,北斗應用也備受期待,。
北斗因何而生?
個人,、國家都需要衛(wèi)星導航,衛(wèi)星導航走進人們生活
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?shù)貍鹘y(tǒng)放牧習慣,,引導牧民輪換放牧、合理放牧,。受惠于牧區(qū)放牧信息化指導系統(tǒng),,牧民唯一要做的就是,學會更熟練地把北斗導航終端機天線對準衛(wèi)星,。
負責項目實施的青海省畜牧獸醫(yī)科學院畜牧研究所所長裴青生說:“放牧信息化指導系統(tǒng)由北斗衛(wèi)星信息平臺,、牧場數(shù)據(jù)采集自動站、牧民手持智能終端三部分構(gòu)成,,通過數(shù)據(jù)分析和地面實測,,制定區(qū)域輪牧的方案,再發(fā)送到牧民的終端上,,實現(xiàn)科學放牧指導,。”
這得益于北斗系統(tǒng)具備導航和通信相結(jié)合的“雙向”服務特性,。在衛(wèi)星監(jiān)測下,,信息的傳遞不再受制于地理環(huán)境和自然災害的影響。
上世紀90年代初,,中國北斗正式誕生,。2012年,北斗系統(tǒng)完成了亞太地區(qū)的覆蓋,,實現(xiàn)了連續(xù)導航,。如今,北斗系統(tǒng)能夠提供高精度,、高穩(wěn)定性的定位,、導航和授時服務。監(jiān)測評估表明,,北斗系統(tǒng)的系統(tǒng)性能已滿足精度達10米的指標要求,。
“現(xiàn)實工作生活中,人們對精準定位的需求非常多,小到通信,,大到交通,、測繪等方面,都要把地點講清楚,?!敝袊茖W院院士、中國衛(wèi)星導航定位應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,,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理以后,可以在地球任何一個角落,,實現(xiàn)定時定位,。
楊元喜說,經(jīng)過幾十年發(fā)展,,美國的GPS系統(tǒng)通過長時間和大量經(jīng)費的投入,,在衛(wèi)星導航領域起到非常大的作用。而其他國家逐漸發(fā)現(xiàn),,單純采用國際上已有的衛(wèi)星導航系統(tǒng),,需要謹慎審視。主權(quán)國家需要自主發(fā)展國家層面的導航基礎性系統(tǒng),。
此外,,技術復雜、難度極高的衛(wèi)星導航,,也正處于一個發(fā)展高潮,。目前我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設已進入關鍵時期,已發(fā)射17顆北斗導航衛(wèi)星,,形成了一個基本的星座架構(gòu),。北斗系統(tǒng)最終將為全球用戶提供高質(zhì)量、高信譽度的服務,,并持續(xù)提升性能,。
近年來,隨著“促進衛(wèi)星及其應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展”寫入《國家衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,,發(fā)展衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)的重要性和戰(zhàn)略地位必將日益凸顯,。
北斗有何獨門絕技?
性能不遜GPS,,位置報告和短信服務是獨特優(yōu)勢
2008年汶川抗震救災中,,在通信中斷情況下,我國自行研制的北斗導航試驗系統(tǒng)向指揮部實時傳遞著最新災情,,被譽為“天降神兵”,。
相比國外衛(wèi)星導航系統(tǒng),北斗系統(tǒng)獨具的位置報告和短信服務相結(jié)合的特色,既能知道“我在哪里”,,也能知道“你在哪里”,,已在我國經(jīng)濟社會多個領域得到了廣泛應用。
“這正是北斗的優(yōu)勢所在,,也體現(xiàn)了北斗卓越的系統(tǒng)頂層設計和今后的擴展能力,。”北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程副總設計師譚述森表示,,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解決了“我在哪兒”和“你在哪兒”的問題,可以說“靠一個北斗用戶機就可以走遍天下”,。
以海洋漁業(yè)為例,,“我在哪里”,能夠使?jié)O民通過船載設備實現(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)實施搶險救援時,,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)除導航定位外,,還能通過短信功能,利用衛(wèi)星導航終端設備及時報告所處位置和災情,,有效縮短救援搜尋時間,,提高搶險救災時效。
此外,,北斗系統(tǒng)的應用領域正在向部隊作戰(zhàn),、戰(zhàn)備和訓練擴展。年初,,在桂北地區(qū)舉行的一場北斗衛(wèi)星導航作戰(zhàn)應用演練,,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,、多平臺集成應用、分級管理保障的北斗應用體系,,為全軍部隊北斗作戰(zhàn)應用提供了模式和技術借鑒,。” 總參測繪導航局負責人告訴記者,。
中國衛(wèi)星導航定位應用管理中心高級工程師楊寶峰介紹:北斗全球組網(wǎng)的鋪開,,標志著北斗系統(tǒng)應用將進入規(guī)模化、社會化階段,。
他認為:“與GPS相比,,北斗有著自身的優(yōu)勢,服務上可與GPS媲美,。在功能上,,北斗的位置報告、指令傳輸功能是GPS所沒有的,。因此可以說,,就國內(nèi)應用而言,GPS能做到的,,北斗都可以做,,而且北斗所具有的特色優(yōu)勢,比GPS應用得更好更廣,?!?br/> 如今,美國研發(fā)的第三代GPS系統(tǒng)以及歐盟,、印度等國正在研發(fā)建設的新系統(tǒng),,都在考慮增加有源定位方式。
“別人學北斗,,并不奇怪,;今后中國人不用北斗,這才是令人奇怪的事,?!?譚述森感慨地說,雖然北斗系統(tǒng)在地面站設備,、用戶設備,、衛(wèi)星技術等方面與美國仍有差距,但在頂層設計和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢,,能在相當程度上彌補我國在基礎工業(yè)方面的不足,。
好用管用,如何多用,?
北斗應用將進軍信息化領域,,國際應用也將不斷開拓
隨著北斗全球組網(wǎng)的鋪開,北斗應用也備受期待,。
過去一年,,北斗導航系統(tǒng)的應用不斷取得新進展:北斗海外位置服務項目成功落戶巴基斯坦;北斗海事國際標準獲得認可,;約4000萬部具備北斗定位功能的智能手機投放市場……
北斗系統(tǒng)的應用范圍已從交通運輸,、海洋漁業(yè),、水文監(jiān)測、基礎測繪,、氣象預報等行業(yè)和區(qū)域應用,,發(fā)展到智能手機、車載導航等大眾電子消費領域,。
據(jù)中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會統(tǒng)計,,2014年,我國北斗導航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過100億元人民幣,;在智能手機領域,,去年三星、華為推出了具備北斗定位功能的手機,;在車載導航領域,,國內(nèi)外已有20多個品牌、200多款車型的北斗車載導航儀走向市場,。
譚述森認為,,過去北斗應用主要集中在北斗終端的銷售方面。如今,,推動北斗應用的主力,,是行業(yè)解決方案提供商?!斑@是典型的借助互聯(lián)網(wǎng)思維,,發(fā)展北斗大眾消費市場應用,?!彼f。
去年8月,,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)與城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)攜手合作,,就是成功的例子。
據(jù)了解,,目前我國一些大城市的老城區(qū),,老舊管線等設施缺乏精準定位和信息集合。僅北京1.6萬平方公里范圍內(nèi),,達20年到30年管齡的燃氣管線就有上千公里,。使用北斗定位系統(tǒng),測量精度可以控制在1米,,工作效率將大大提高,。
我國城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)總長度已超過40萬公里,并將在2016年達到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,,同時也將創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益。
未來,,北斗將會進軍更多信息化領域,,還將與智慧城市緊密相連。不僅如此,,北斗的國際應用也在不斷開拓,。
楊元喜說,目前國家有關部門及地方正在聯(lián)合建設北斗地基增強系統(tǒng),,為我國提供廣域米級/分米級實時導航定位服務以及區(qū)域厘米級實時定位服務,,打造北斗系統(tǒng)特色化服務。
同時配合北斗“走出去”戰(zhàn)略,,北斗系統(tǒng)有望進入國際民航,、國際海事、移動通信等國際組織,,推動北斗在“一帶一路”國家落地,,服務互聯(lián)互通基礎設施等建設。
楊寶峰分析:“未來我國將著力推動衛(wèi)星導航與位置服務和云計算,、物聯(lián)網(wǎng),、移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等高新技術的融合發(fā)展,?!?/p>