北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經濟社會發(fā)展需要,自主建設、獨立運行的衛(wèi)星導航系統(tǒng),是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。
隨著北斗系統(tǒng)建設和服務能力的發(fā)展,相關產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統(tǒng)、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,為全球經濟和社會發(fā)展注入新的活力。
北斗星,自古為指引方向之星,折射著無限的東方智慧。
由七顆亮星組成的北斗星,形似斗勺,易于辨認,類似勺頭的兩顆星直指北極星,被稱為“指極星”。根據(jù)斗轉星移旋轉變化的關系,我們的祖先不僅辨析出四季和方向,也認識了自己生存的這個星球,探索著天、地、人之間的和諧關系。
如今,無論是在驚濤駭浪的海洋、山崩地裂的災區(qū),還是在車水馬龍的街頭,人們隨時都能精準找到自己的位置,認清腳下前行的路。這一切,都因緣現(xiàn)代科學技術發(fā)展創(chuàng)造出的人造天體導航給人類帶來的新文明。
在中國群星閃耀的衛(wèi)星版圖上,北斗導航系統(tǒng)也可謂是一顆“明星”。2018年12月27日,北斗三號基本系統(tǒng)完成建設,于當日開始提供全球服務。這標志著北斗系統(tǒng)服務范圍由區(qū)域擴展為全球,北斗系統(tǒng)正式邁入全球時代。
從開啟與世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)跟跑的征程,到具備與世界并跑的能力,再到直接實現(xiàn)并肩超越,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)走過了二十多年發(fā)展歷程,在記錄了中國航天科技事業(yè)艱辛與榮耀的同時,向世界證明了中國速度、中國方案和中國智慧。
關乎國家命運
必須自己掌控
記者:去年年底,北斗三號基本系統(tǒng)正式向全球提供基本導航服務,北斗系統(tǒng)服務范圍由區(qū)域擴展為全球。這一進展有什么重大意義?
楊長風:北斗系統(tǒng)服務范圍由區(qū)域擴展為全球,這是一個了不起的跨越,標志著中國北斗向全球組網的目標邁出了實質性的一步。
2018年是北斗發(fā)展史上極不平凡的一年。我們一年內完成10箭19星發(fā)射,創(chuàng)下世界衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設和我國同一型號航天發(fā)射的新紀錄,向世界展示了“中國速度”。去年11月,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發(fā)射兩顆北斗三號全球組網衛(wèi)星,自此北斗三號基本系統(tǒng)部署圓滿完成??梢哉f,這是北斗導航系統(tǒng)建設的一大步,也是發(fā)展的新起點。
記者:除了覆蓋范圍提升至全球外,北斗三號系統(tǒng)在性能上有什么提升?
楊長風:與之前的北斗一號和北斗二號系統(tǒng)相比,北斗三號系統(tǒng)在精度和可靠性上都有很大的提高。經全球范圍測試評估,目前北斗全球服務可用性在95%以上,定位精度在10米,在亞太地區(qū)定位精度水平5米,滿足指標要求。這些提高源自我們技術上的跨越發(fā)展。
北斗三號組網衛(wèi)星采用了更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘,增加了性能更優(yōu)的互操作信號B1C,同時在全球系統(tǒng)中,將B2I信號升級為性能更優(yōu)的B2a信號。
此外,北斗系統(tǒng)還增加了星間鏈路功能。
記者:您能解釋一下什么是星間鏈路?
楊長風:星間鏈路相當于在星星和星星之間形成一種互通互聯(lián)。我們今后30多顆衛(wèi)星,星星相連,每顆星和每顆星互聯(lián)互通,就形成了天上的一個大網,這就是我們星間鏈路的概念?,F(xiàn)在有了星間鏈路以后,它的測量精度和控制精度都可以得到大幅提升,這也是我們北斗三號系統(tǒng)的一個亮點。
記者:之前一說到導航,人們只會想到GPS。有些普通民眾也好奇地說,GPS這么普及而且功能強大,我國為什么還要斥巨資建設北斗導航系統(tǒng)呢?
楊長風:北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是國家重要的空間基礎設施,對我國時空安全有重要意義,所以我們必須要建設自己的導航系統(tǒng)。我們國家必須要有自己的時空基準,用自己的衛(wèi)星來描述自己的時空位置,中國命運必須自己掌控,大國重器必須自己打造。這樣在關鍵時刻才不會受制于人。
飛入尋常百姓家
服務生活方方面
記者:相較全球其他衛(wèi)星導航系統(tǒng),北斗系統(tǒng)有哪些特色?
楊長風:北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)除了提供基本的導航服務外,還有兩大特色服務:一是短報文服務。這是北斗系統(tǒng)區(qū)別于其他導航系統(tǒng)的特有功能,在服務區(qū)內可以在沒有任何移動通訊網絡的情況下,利用北斗的通信功能發(fā)送北斗位置信息,就如同手機短信一樣,實現(xiàn)“你知道我在哪,我也知道你在哪”。二是高精度服務。覆蓋全國的北斗地基增強網,和互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算融合,按照“全國高精度一張網”的模式,在中國率先提供厘米級高精度位置服務,正在打造成為像水、電一樣的,觸手可及、隨需而用的公共服務。即使你是路癡,也可以享受到車道級導航。在共享單車應用方面,北斗高精度定位可以實現(xiàn)共享單車亞米精度的定位,方便大家找車。
記者:看到北斗系統(tǒng)所取得的成就,我們都感到驕傲和自豪。但有民眾也許會問,“以北斗系統(tǒng)為代表的這些航天工程、大國重器和我們普通人的生產生活有什么關系呢?”
楊長風:我國的航天工程都是為人民群眾大生產生活服務的,直接關系到人民群眾的獲得感。特別是北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),應用是其建設的出發(fā)點和落腳點。很多人覺得,北斗離我們遙不可及,其實不然。隨著技術的發(fā)展與完善,北斗系統(tǒng)的應用已經滲透至國民經濟各部門,在交通、漁業(yè)、農業(yè)、防災減災等行業(yè)領域得到廣泛應用,并走進千家萬戶,服務生活的方方面面。
例如在農業(yè)方面,通過高精度無人駕駛技術,可以讓農機實現(xiàn)全天候作業(yè),播種、起壟都非常精確,大幅提升了工作效率與經濟收益。
在交通方面,全國已有617萬輛道路營運車輛使用北斗,形成了全球最大的營運車輛動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。針對共享單車亂停亂放、汽車危險駕駛等問題,運用北斗,都將可識別、可定位、可監(jiān)管、可處罰。大型客車、學生校車、危險品運輸車等強制安裝北斗終端,超時超速和不按規(guī)定路線行駛將得到及時警示提醒。
比如我們經常使用的車載導航儀、手機,都使用了北斗系統(tǒng)進行定位與導航。目前,國內外主流芯片廠商均推出兼容北斗的通導一體化芯片。據(jù)統(tǒng)計,2018年第四季度申請進網、支持定位功能的100款手機中,支持北斗定位技術的達到67%。
再比如,大家關心的老人和孩子的安全與健康問題,有了支持北斗的手杖、手表、手環(huán)。在老人意外摔倒、兒童離開安全區(qū)域等情況發(fā)生時,能第一時間發(fā)出報警信號。
記者:如您所說,應用是北斗系統(tǒng)建設的出發(fā)點和落腳點。當前我國北斗應用和北斗產業(yè)化發(fā)展如何?
楊長風:經過多年的發(fā)展,目前北斗產業(yè)已經形成了完整產業(yè)鏈,北斗在國家關鍵行業(yè)和重點領域標配化使用,在大眾消費領域規(guī)模化應用,正在催生“北斗+”融合應用新模式。
據(jù)統(tǒng)計,2018年中國國內衛(wèi)星導航產業(yè)產值有望超過3000億元。北斗基礎產品已實現(xiàn)自主可控,國產北斗芯片、模塊等關鍵技術全面突破,性能指標與國際同類產品相當。
多款北斗芯片實現(xiàn)規(guī)?;瘧茫に囁竭_到28納米。截至2018年底,國產北斗導航型芯片、模塊等基礎產品銷量已突破7000萬片,國產高精度板卡和天線銷量分別占國內市場份額的30%和90%。
我認為北斗產業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。北斗與互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術的融合發(fā)展,正在構建以北斗時空信息為主要內容的新興產業(yè)生態(tài)鏈,并正在成為北斗產業(yè)快速發(fā)展的新引擎和助推器,推動著生產生活方式變革和商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新。
發(fā)出政協(xié)聲音
凝聚社會共識
記者:許多國家重大工程、大國重器都承載著國人夢想,凝聚著中國智慧,其中也飽含著許多政協(xié)委員的心血。您如何看待自己在人民政協(xié)這個平臺上的作用?
楊長風:作為一名全國政協(xié)委員,我在積極推動北斗系統(tǒng)建設、應用推廣、國際合作等工作的同時,將北斗系統(tǒng)向大眾進行科普與文化傳播,積極發(fā)聲,傳播正能量,讓更多人了解北斗系統(tǒng),凝聚對國家重大工程的共識。
此外,作為一位工程建設者,對于北斗系統(tǒng)這一“大國重器”的未來發(fā)展、建設國家綜合PNT體系、“北斗+”融合應用、北斗國際化應用等建設、應用問題,在政協(xié)這個平臺上我也充分發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢,積極向國家建言獻策。像我今年帶來的提案就和北斗系統(tǒng)密切相關。
記者:我也了解到,您今年的提案又和北斗相關。
楊長風:對。這次我?guī)砹恕蛾P于推動北斗系統(tǒng)等重大信息基礎設施長期持續(xù)發(fā)展的提案》。
在我看來,重大信息基礎設施是保障國家經濟發(fā)展和國家安全的重要物質基礎,具有投資量大、建設周期長、通用性強、軍民融合屬性高等特點。在取得一系列重要成果的同時,北斗系統(tǒng)長期持續(xù)發(fā)展仍然面臨諸多挑戰(zhàn),亟須對癥下藥,在政策、機制、隊伍等方面綜合發(fā)力,逐步提升重大信息基礎設施服務能力。
記者:如您所說,如何對癥下藥呢?
楊長風:在政策方面,需要明確北斗系統(tǒng)作為國家信息基礎設施的法律地位。國家正在擬制《中華人民共和國衛(wèi)星導航條例》,但在擬制和征求意見中,如何建立國家衛(wèi)星導航長效管理體制,對北斗系統(tǒng)建設發(fā)展實施常態(tài)化管理,已成為制約北斗立法的關鍵核心問題,亟須破解。
在機制方面,構建長期持續(xù)支持北斗系統(tǒng)建設發(fā)展的機制。當前,我國北斗系統(tǒng)完成三步走戰(zhàn)略目標指日可待,2020年全面建成北斗三號系統(tǒng)。后續(xù),還將采用體系建設的理念,在大力發(fā)展衛(wèi)星導航系統(tǒng)的基礎上,發(fā)展衛(wèi)星導航的補充、備份、增強系統(tǒng),建設定位導航授時(PNT)體系,提升PNT服務的準確性、可用性和穩(wěn)健性。這些后續(xù)建設都需要國家相關方面的機制作為支撐。
在隊伍方面,穩(wěn)定并強化北斗系統(tǒng)人才隊伍。北斗系統(tǒng)是我國航天領域系統(tǒng)規(guī)模最大、技術難度最高、建設周期最長的大型復雜組網系統(tǒng)工程,對人員素質要求較高,需要人員隊伍的穩(wěn)定。有關部門應制定配套的強化人員隊伍能力建設的舉措,如建立國家級衛(wèi)星導航重點實驗室等。
記者:最后想問您,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展會將我們帶入怎樣的未來?
楊長風:衛(wèi)星導航應用業(yè)內常講一句話,那就是“只有想不到的,沒有做不到的”。人們已經開始超越導航信息的基本用途,去發(fā)現(xiàn)更多時空信息取之不盡、用之不竭的價值。
未來,北斗的高精度定位、高精度授時、短報文功能,與互聯(lián)網、大數(shù)據(jù)、云計算、先進“智造”等碰撞融合,不斷產生巨大的經濟社會效益,將為我們的生活帶來更多翻天覆地的變化。我相信,將來北斗會和水、電等一樣,成為人們生活中必不可少的東西。
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