前言:
[北斗]一詞,,來源于[北斗七星],。這一星座,,自古以來就為人類指引方向,、辨明四季,。
北斗從立項到組網(wǎng)完成,用了整整26年,,再到超越GPS實現(xiàn)北斗主導(dǎo),,用了28年,。
中國對于衛(wèi)星導(dǎo)航的探索
1970年,,[東方紅一號]衛(wèi)星發(fā)射6個月后,中國第一份研制導(dǎo)航衛(wèi)星的論證報告完成,。
當(dāng)時已做出樣星的導(dǎo)航系統(tǒng),,有著一個生動的代號[燈塔計劃],。
雖然最終因經(jīng)濟和技術(shù)等原因終止,但它卻如同黑夜中的明燈,,為北斗衛(wèi)星積累了寶貴的工程經(jīng)驗,。
1983年,以陳芳允院士為代表的專家學(xué)者提出[雙星定位系統(tǒng)],,這一設(shè)想能以最小星座,、最少投入、最短周期實現(xiàn)導(dǎo)航衛(wèi)星的從無到有,。
雙星定位即利用2顆地球同步軌道衛(wèi)星來測定地面和空中目標(biāo),。
但當(dāng)時的中國,是否立即啟動耗資巨大的導(dǎo)航衛(wèi)星工程,,仍有諸多因素需要考慮,。
直到上世紀(jì)90年代初海灣戰(zhàn)爭打響,美國GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)在戰(zhàn)爭中的成功應(yīng)用,,使中國人深刻意識到,,建立衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)勢在必行。
1994年,,中國的衛(wèi)星導(dǎo)航工程獲批立項,,命名[北斗]。
2000年,,中國硬生生憑著自主研發(fā)成功發(fā)射了兩顆衛(wèi)星上天,,組建起了北斗一號系統(tǒng)。
中國成為了除美俄外,,世界上第三個獨立擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家,。
早期困境逼出來的開創(chuàng)性
在早期研發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的資金上,中國和美國間的差距十倍不止,。
當(dāng)時,,美國已在GPS工程上投入了超過200億美元,且每年維護費用高達5億美元,;
但當(dāng)時中國的經(jīng)濟基礎(chǔ)仍十分薄弱,,研發(fā)包括航天在內(nèi)7大領(lǐng)域技術(shù)的[863計劃]預(yù)算也才區(qū)區(qū)只有100億人民幣。
在既缺錢又缺技術(shù)的情況下,,北斗系統(tǒng)被逼出來了自己的開創(chuàng)性,。
導(dǎo)航衛(wèi)星連通[一帶一路]
2000年,北斗一號01星,、02星相繼發(fā)射成功并實現(xiàn)在軌穩(wěn)定運行,。
2003年5月,備份星北斗一號03星發(fā)射成功,。
同年12月,,北斗一號系統(tǒng)正式開始向國內(nèi)用戶提供服務(wù),。
2000年10月31日,中國自行研制的第一顆導(dǎo)航定位衛(wèi)星[北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星]在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功,。
在北斗一號的基礎(chǔ)上,,2004年,北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)正式啟動,。
根據(jù)國際規(guī)則,,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)必須向國際電信聯(lián)盟(ITU)申請頻率。
由于我國起步較晚,,好不容易爭取到頻率資源后,,還必須在7年有效期內(nèi)成功發(fā)射導(dǎo)航衛(wèi)星,否則逾期作廢,。
這期間,,國產(chǎn)銣原子鐘差點成了邁不過去的坎,而國際合作道路也屢屢受限,。
作為北斗衛(wèi)星的心臟,,銣原子鐘直接決定著北斗衛(wèi)星定位、測速和授時功能的精度,。
2007年4月14日4時11分,,北斗二號首顆衛(wèi)星成功發(fā)射。
2012年12月27日,,在連續(xù)成功發(fā)射了16顆衛(wèi)星后,,北斗二號系統(tǒng)正式提供區(qū)域服務(wù)。
2020年6月23日,,我國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空,。
相對于北斗二號,北斗三號還具備[星間鏈路]的功能,,可以實現(xiàn)衛(wèi)星間互聯(lián)互通,。
這是實現(xiàn)導(dǎo)航星座自主導(dǎo)航的核心,也是提升衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自主運行能力的關(guān)鍵,。
從2017年11月起的32個月內(nèi),,中國以100%的成功率,成功發(fā)射30顆北斗三號組網(wǎng)星和2顆北斗二號備份星,。
2020年7月31日,,中國向全世界鄭重宣告,中國自主建設(shè),、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全面建成,。
2020年8月3日國務(wù)院新聞辦召開的北斗系統(tǒng)建成新聞發(fā)布會上,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其介紹了我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用所取得的成就:
10年來我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長20%以上,,2019年達到3450億元,,2020年有望超過4000億元,。
到了2021年,,中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達到約4700億元人民幣,。
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)每天使用超過千億次
目前,北斗系統(tǒng)已取得重磅進展,,超過了GPS主導(dǎo)的國內(nèi)導(dǎo)航定位使用頻率,。
到目前為止,北斗導(dǎo)航的使用次數(shù)每天超過2000億次,,使用率比美國的GPS系統(tǒng)高30%,。
近日在《新時代的中國北斗》白皮書發(fā)布會上,中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室稱:
2035年前,,中國將建成新一代北斗系統(tǒng),,其中考慮納入低軌衛(wèi)星,通過高中低軌的星座融合,,提供一張覆蓋全球的高精度時空網(wǎng),。
經(jīng)過長期研討和論證,低軌衛(wèi)星導(dǎo)航一定會納入到國家層面的導(dǎo)航定位服務(wù)體系中來,。
截至2022年上半年,,中國境內(nèi)申請入網(wǎng)的智能手機中,有128款支持北斗定位,,其出貨量占上半年總出貨量的98%以上,。
北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)也正呈現(xiàn)出如日方升般的高速發(fā)展,在2025年其產(chǎn)值規(guī)?;?qū)⑼黄?萬億元,。
目前,國產(chǎn)北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已出口120余個國家和地區(qū),,向億級以上用戶提供服務(wù),。
更加迎合中國市場的需要
在如今的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式運營之前,占據(jù)中國市場的主要還是GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),。
這讓GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在長期以來形成了一種壟斷的局面,。
GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的壟斷,帶給中國的卻是不得不讓中國市場去適應(yīng)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),。
這種不平等的關(guān)系,,一直持續(xù)了十余年,直到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)漸漸出現(xiàn),,這才讓GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有了一個市場競爭對手,。
除了在操作上迎合了國人的習(xí)慣,更是持續(xù)化在導(dǎo)航中進行了針對改進,,使得用戶在導(dǎo)航中的精準(zhǔn)度越來越高,。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)生連接
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段,、地面段和用戶段三大部分組成。
導(dǎo)航用戶段又可以細分為上中下游產(chǎn)業(yè),,上游主要包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù),、基礎(chǔ)軟件(電子地圖)和基礎(chǔ)器件。
基礎(chǔ)部件是產(chǎn)業(yè)體現(xiàn)中國技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),。
基礎(chǔ)器件(接收機)作為體現(xiàn)國產(chǎn)技術(shù)最關(guān)鍵的部分,,主要由基帶芯片、射頻芯片,、板卡,、天線等構(gòu)成;
中游主要包括終端集成和系統(tǒng)集成,,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點,;
下游的解決方案和運維服務(wù)提供眾多行業(yè)應(yīng)用。
①上游核心器件:高精度,、國產(chǎn)化需求驅(qū)動核心技術(shù)演進,。
②中游終端和系統(tǒng):產(chǎn)值占比大,各類終端齊開花,,軍民市場各不同,。
③下游解決方案和運維服務(wù):市場化整合為快速發(fā)展關(guān)鍵。
北斗產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值重心逐步從中上游向中下游延伸,。
北斗與不同產(chǎn)業(yè)的融合更加深入
北斗系統(tǒng)不僅帶動衛(wèi)星導(dǎo)航行業(yè)的發(fā)展,,通過北斗與不同產(chǎn)業(yè)的融合,將助力新基建相關(guān)目標(biāo)的達成,。
北斗系統(tǒng)可應(yīng)用于農(nóng)業(yè),、醫(yī)藥、金融,、交通,、軍工等各個領(lǐng)域,與各個產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,,較大程度提升工作效率,,在災(zāi)情監(jiān)測等特殊領(lǐng)域?qū)l(fā)揮核心優(yōu)勢。
5G,、物聯(lián)網(wǎng)推動北斗加速推廣,,助力萬物聯(lián)網(wǎng)。
在5G商用的推動下,,[5G+北斗]將成為重要基礎(chǔ)設(shè)施,,發(fā)揮機器和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能優(yōu)勢,最終實現(xiàn)廣域和全球智能協(xié)同控制。
在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,,北斗的定位和授時功能幫助完成精準(zhǔn)時間信息和位置信息感知,。
結(jié)尾:
時至今日,距離銀河號事件已經(jīng)過去了二十八年,,從那時起誕生的北斗,,也已經(jīng)成為立足于中國,服務(wù)全球用戶的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),。
在市場經(jīng)濟主導(dǎo)的商業(yè)環(huán)境,,用戶會對能改善新技術(shù),,圍繞北斗建立起規(guī)模數(shù)千億的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),。
這些反過來再次成為了更多新技術(shù)發(fā)展的土壤,下一代衛(wèi)星定位技術(shù)革命的端倪,,或許就能從其中誕生,。
部分資料參考:雷鋒網(wǎng):《北斗導(dǎo)航二十八年:封鎖、突圍,、全面主導(dǎo)》,,中國新聞周刊:《北斗考慮納入低軌衛(wèi)星》,南方網(wǎng):《從北斗七星到北斗導(dǎo)航,,成為“世界的北斗”要走多少步,?》,全球檔案館:《從‘北斗’到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的蛻變》
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