• 中国的“北斗”

    时事 > | Time Weekly - 2014-06-05 02:24:05
  • [摘要] 在中国的未来看,能用到GPS的地方都能用到北斗系统,高精度产品要求必须要用北斗系统,车辆监控也必须要用北斗系统。

    到2020年,我国要发射30余颗北斗导航卫星。 CFP 供图

    本报记者 张蕊 发自北京

    手持GPS的辉煌时代已渐行渐远。

    随着导航系统自动植入手机,有关定位的功能开始普及,这也意味着卫星导航与位置服务产业已经步入了发展的黄金时期。

    在此前发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》(以下简称白皮书)统计,2013年我国卫星导航与位置服务产业总体产值超过1040亿元,比2012年增加了28.4%,其中北斗产值超过100亿元,占比达9.8%。我国导航定位终端的总销量突破3.48亿台。其中带导航功能的智能手机销售量达到3.3亿台。

    未来,这一数字或许会呈几何级继续递增。有媒体报道称,到2020年,我国要发射30余颗北斗导航卫星,完成覆盖全球的建设目标,具备全球服务能力。这意味着,北斗卫星导航系统(以下简称“北斗系统”)能够覆盖面更广、精确度更高地为用户提供服务。

    北斗系统是中国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,与美国GPS、俄罗斯的格洛纳斯系统、欧盟的伽利略定位系统一起,被联合国确认为全球四个卫星导航系统核心供应商。

    “卫星少,可能在墙角或高楼林立等地方不好定位,但现在卫星多了,定位就可以更加迅速和便捷了。”北斗应用专家、武汉大学教授施闯在接受时代周报记者采访时指出,如果未来北斗拥有30余颗卫星,北斗系统就可以和GPS并驾齐驱了,不仅可以在世界上其他的国家应用,在国际市场上也有相当的竞争力。

    政策支持

    中投顾问高级研究员贺在华接受时代周报记者采访时指出,目前,我国导航市场仍由GPS主宰半壁江山,北斗导航的应用水平与国外卫星定位系统相比,还明显处于劣势;在民用方面,还远远未达到产业化、市场化的水平。“北斗导航市场占有率仅9.8%,大部分使用在车载卫星导航仪上。”

    所以为了规范北斗系统的市场,让北斗系统有更好的发展空间。近两年,有关部门出台《国务院办公厅关于促进地理信息产业发展的意见》与《国家卫星导航产业中长期发展规划》的细化政策。

    其实,在北斗行业内,最重要的是要推动“北斗”行业应用。在重大工程、重点计划、重要领域积极研究推进使用“北斗”;在工程测绘、不动产测绘、环境监测等工程中,积极研究推进使用“北斗”;与公共安全、交通运输、防灾减灾、农林水利、气象、国土资源、环境保护、公安警务等部门积极合作,大力推进“北斗”产品和服务在这些行业及领域的规模化应用。

    “作为一个新兴产业,北斗系统要发展壮大,与国家政策的支持是分不开的。但是,我国有关卫星导航定位产业的政策还不够细化,这影响了企业和科研部门对北斗导航系统应用的投入,直接导致了用户终端产品品种少、水平低、价格贵。”贺在华说。

    卫星导航定位系统是国家信息基础设施之一,北斗产业的壮大有利于提高我国经济社会的信息化水平以及信息安全。仅仅从国产化替代来看,就存在较大市场,随着开发程度不断提高,未来的市场空间将更大。

    北斗是高科技信息产业,含有高附加值,通过集聚效应能够共享知识溢出的好处,但是自发的集聚需要的时间较长,所以需要政策引导,加快产业的集聚。

    20年竞争与发展

    中国探索卫星导航定位系统的技术途径和方案始于上世纪80年代。1983年,航天专家陈允芳院士首次提出在中国利用两颗地球静止轨道通信卫星,实现区域快速导航定位设想。1989年,我国利用通信卫星开展双星定位演示验证试验,证明了北斗卫星导航试验系统技术体制的正确性和可行性。此后的1994年,北斗卫星导航试验系统建设启动。

    2000年10月,试验系统第一个卫星被送入轨道。2003年5月,第三颗北斗试验卫星成功发射,这标志着,中国成为继美国、俄罗斯之后,世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

    2004年,北斗卫星导航系统工程项目启动,这是一个由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的庞大卫星网络。2007年4月,第一颗北斗卫星导航系统卫星成功发射。从此,北斗卫星开始了高密度发射,尤其是2010年以来,保持了每年4颗左右的发射频率。

    从2011年12月27日起,北斗向中国及周边地区提供试运行服务。此时,北斗卫星导航系统的在轨卫星已经有10颗。

    进入2012年,北斗卫星导航系统的组网进程加速。2月发射第11颗卫星后,4月和9月,均用一箭双星的方式,将第12至第15颗卫星送入太空。

    2012年12月27日,北斗卫星导航系统宣布,自2011年12月27日提供试运行服务以来,北斗系统又完成了4箭6星发射,扩大了系统覆盖范围,增强了星座稳健性,提高了系统服务精度。目前,在轨卫星和地面系统工作稳定,通过各类用户终端测试和评估,系统服务性能均满足设计指标要求。自是日起,北斗系统开始向亚太大部分地区正式提供连续无源定位、导航、授时等服务。

    至此,北斗正式进入到导航市场,与目前在该市场一枝独大的GPS展开竞争。而实际上,早在2003年,北斗系统就悄然进入了国内导航市场,只不过当时的应用多集中在海上的渔船等专业导航方面。

    贺在华则认为,北斗的优势是增加了通讯功能,全天候快速定位,与GPS精度相当。他说,目前北斗在提高应用水平之外,还应加强政策扶持力度。

    背后“四巨头”

    武汉大学、清华大学、北京航空航天大学和中国航天科技集团被誉为在地球空间领域的“四巨头”。2012年,“四巨头”首次结盟成立地球空间信息技术协同创新中心,致力国家重大专项。

    未来5年,挑战足以影响中国的地球空间技术—遥感数据处理应急响应时间缩短至分钟级,高分卫星影像直接对地定位精度从50米提高到10米,卫星导航精度达到米级、定位精度达厘米级。

    但实际上,北斗的精确度项目完成并非那么一帆风顺。在这一点上,施闯是深有感触,他说北斗的高精度原来从来没有人做过,“我们原来做GPS将近20年,在此基础上,通过几年的努力,终于把北斗系统的高精度给做出来了。”

    施闯说,北斗和GPS确实有所不同,从卫星、频率,还有一些观测的仪器、终端都比较少,这方面挺困难的。

    2012年3月份,武汉大学把做出的成果汇报给了中国科学院院士孙家栋,孙院士很高兴,还专门为此去了一趟武汉大学,“当时孙院士说,北斗系统能测到几个厘米的精度,这对于北斗系统未来的推广应用是非常有益的。”

    根据相关报道,施闯所说的北斗高精度系统,相比目前市场上的GPS导航仪精度提高了近一个数量级,标志着我国北斗卫星导航系统首次在大众应用领域实现米级精确导航。同时,该技术还首次实现了北斗系统在专业应用领域的厘米级实时精确定位,标志着我国北斗系统具备了取代GPS实现高精度测量的能力。

    “过去厘米级的测绘都要用GPS,不得不承认,GPS在测绘和高精度测量这个领域很有技术手段。”施闯说,

    但使用GPS的隐患会比较大,我国目前建了2000多个站,数据都属于国家机密,如果一直使用国外的软件,安全就会成问题,“软件都会有后门,武大花的几年的时间就是解决了这个事情。”

    2013年3月,武汉大学再次邀请孙院士,这一次“交作业”的时候,孙院士以及其他的专家都非常的高兴,因为武汉大学这一次研究出的北斗地基增强系统,已经完全能够和GPS媲美,甚至优于GPS,未来和国家安全相关的基准、精密测绘等都不再依赖国外的软硬件产品了。

    现在,这项技术已经在全国范围内被推广了,不少单位和研究机构已经开始顺着这个事情往下做了。“中国卫星导航系统管理办公室会安排国家的一些大型企业,像兵器集团,科工集团这些企业,来做这种全国地基增强网,从而实现全国范围内1米级的精确定位。”

    在中国的未来看,能用到GPS的地方都能用到北斗系统,高精度产品要求必须要用北斗系统,车辆监控也必须要用北斗系统。

    以后的产业,移动互联网的产业标准配置就是定位能力。每个手机,每个终端都要求定位,有位置服务,能用到定位的地方,都能用到北斗,定位是将来信息社会的基本要素,获取位置信息,获取位置服务,是非常重要的基础设施。

    施闯认为用北斗并不是说不用GPS,而是用得更好了,因为多一个系统更加稳定可靠。“加上北斗系统后,产品的成本增加很少,产品的性能却有很大的提高。从长远看,北斗系统的发展前景非常好。”施闯很看好北斗系统的未来,他说,如今手机芯片也应用起来了,再过几年,北斗一定会发展起来。

     


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