北斗系統(tǒng)的“今生”故事

圖為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)模型。（資料圖片）

       1月12日7時(shí)18分，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十六、二十七顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星是我國(guó)北斗三號(hào)工程第三、四顆組網(wǎng)衛(wèi)星。這次發(fā)射是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)今年首次發(fā)射，正式拉開新年度北斗高密度發(fā)射序幕。衛(wèi)星入軌后，經(jīng)測(cè)試及入網(wǎng)驗(yàn)證，可對(duì)外提供服務(wù)。按照計(jì)劃，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于今年底服務(wù)“一帶一路”沿線國(guó)家。 什么是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)        《中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)》白皮書指出，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱北斗系統(tǒng)）是中國(guó)著眼于國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國(guó)家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。        北斗系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段由若干地球靜止軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星三種軌道衛(wèi)星組成混合導(dǎo)航星座。地面段包括主控站、時(shí)間同步/注入站和監(jiān)測(cè)站等若干地面站。用戶段包括北斗兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的芯片、模塊、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品，以及終端產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)與應(yīng)用服務(wù)等。 北斗系統(tǒng)的發(fā)展歷程與發(fā)展現(xiàn)狀        20世紀(jì)后期，中國(guó)開始探索適合國(guó)情的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展道路，逐步形成了三步走發(fā)展戰(zhàn)略。北斗一號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)于1994年啟動(dòng)，2000年建成并投入使用，為中國(guó)用戶提供服務(wù)；北斗二號(hào)系統(tǒng)工程建設(shè)于2004年啟動(dòng)，2012年年底建成，向亞太地區(qū)提供服務(wù)；北斗全球系統(tǒng)建設(shè)于2009年啟動(dòng)，2017年北斗三號(hào)首批組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射升空并成功入軌，拉開了北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)的序幕。        目前，北斗系統(tǒng)已覆蓋200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，與美國(guó)全球定位系統(tǒng)（GPS）實(shí)現(xiàn)全面信號(hào)兼容。北斗二號(hào)系統(tǒng)性能穩(wěn)中有升。其定位精度由2012年的10米提升至6米，在中國(guó)境內(nèi)能夠提供實(shí)時(shí)米級(jí)、分米級(jí)、厘米級(jí)和后處理毫米級(jí)高精度服務(wù)；建成全球連續(xù)監(jiān)測(cè)評(píng)估系統(tǒng)，具備對(duì)四大導(dǎo)航系統(tǒng)監(jiān)測(cè)評(píng)估能力。相比于北斗二號(hào)系統(tǒng)，北斗三號(hào)系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)了從中國(guó)及亞太地區(qū)向全球覆蓋的跨越，同時(shí)，在用戶導(dǎo)航定位的服務(wù)精度、信號(hào)連續(xù)性、系統(tǒng)可用性等方面，北斗三號(hào)也實(shí)現(xiàn)了大幅提升。據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹，北斗三號(hào)將在定位精度上達(dá)到2.5米至5米。 北斗系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新與功能作用        北斗系統(tǒng)立足國(guó)情富有特色，國(guó)際首創(chuàng)混合星座設(shè)計(jì)，開創(chuàng)導(dǎo)航定位、短報(bào)文通信、差分增強(qiáng)融合技術(shù)體制。        北斗系統(tǒng)的技術(shù)創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在三個(gè)方面。其一，北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座。其優(yōu)點(diǎn)在于與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比，高軌衛(wèi)星具有更強(qiáng)的抗遮擋能力，尤其是低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯。其二，位置報(bào)告功能也是北斗系統(tǒng)的一大創(chuàng)新點(diǎn)。這項(xiàng)技術(shù)使北斗具有了“讓別人知道我在哪兒”的能力。其三，北斗系統(tǒng)具有短報(bào)文服務(wù)能力。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)于賢成介紹說，北斗系統(tǒng)的這項(xiàng)“獨(dú)門絕技”，融合了導(dǎo)航和通信功能，保證了在地面通信設(shè)施被毀壞的情況下，用戶仍然能夠和外界保持聯(lián)絡(luò)。        “北斗系統(tǒng)主要提供了導(dǎo)航、定位和授時(shí)三大功能，以解決我們‘現(xiàn)在在哪里’和‘現(xiàn)在是什么時(shí)間’這兩個(gè)基本問題。北斗的作用就是中國(guó)為全人類貢獻(xiàn)的時(shí)間坐標(biāo)和空間坐標(biāo)。”于賢成表示，“如同能源、交通和通信一樣，北斗系統(tǒng)是我國(guó)的戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施。有了北斗導(dǎo)航，我們國(guó)家就樹起了一道安全屏障。” 北斗系統(tǒng)的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化成果        北斗系統(tǒng)自2012年正式向亞太地區(qū)提供服務(wù)以來，取得了令人矚目的成績(jī)。北斗系統(tǒng)的技術(shù)能力、定位精度、應(yīng)用水平都得到了較快發(fā)展，已形成北斗完整產(chǎn)業(yè)鏈。北斗在國(guó)家安全和重點(diǎn)領(lǐng)域標(biāo)配化使用，在大眾消費(fèi)領(lǐng)域規(guī)?；瘧?yīng)用，正在催生“北斗+”融合應(yīng)用新模式。        北斗基礎(chǔ)性產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)歷史性跨越。2012年以前，我國(guó)在國(guó)產(chǎn)北斗芯片、天線和高精度接收機(jī)領(lǐng)域一片空白。而今，我國(guó)已經(jīng)完全掌握了衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)接收處理系統(tǒng)芯片的核心技術(shù)，國(guó)產(chǎn)北斗芯片已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，工藝由0.35微米提升到28納米，最低單片價(jià)格僅6元，總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國(guó)際同類產(chǎn)品。目前，國(guó)產(chǎn)北斗芯片累計(jì)銷量突破5000萬(wàn)片，高精度OEM板和接收機(jī)天線已分別占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額30%和90%。        行業(yè)區(qū)域應(yīng)用顯現(xiàn)規(guī)?；б妗?012年以前，國(guó)內(nèi)使用的基本是國(guó)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如今，北斗已在公安、交通、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、減災(zāi)等領(lǐng)域得到廣泛使用，服務(wù)于智慧城市建設(shè)和社會(huì)治理。近500萬(wàn)輛營(yíng)運(yùn)車輛裝備了北斗芯，建起了全球最大的車聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。4萬(wàn)余艘漁船安裝了北斗終端，累計(jì)救助漁民超過1萬(wàn)人。以北斗應(yīng)用深入燃?xì)夤芫W(wǎng)為例，北京龐大復(fù)雜的燃?xì)夤芫W(wǎng)與多達(dá)六級(jí)的壓力級(jí)制，正是依靠北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。結(jié)合地面的精準(zhǔn)服務(wù)站，北斗衛(wèi)星定位精度已達(dá)10厘米左右，與從前GPS的10米左右相比有大幅提升，而后者在分秒必爭(zhēng)的泄漏搶險(xiǎn)中容易發(fā)生漂移。“我們的泄漏自查率提高到90%—95%，原來是60%—70%?！北本┦腥?xì)饧瘓F(tuán)有限公司副總經(jīng)理高順利表示，這更多地避免了次生災(zāi)害的發(fā)生，“還能快速地確定管線和漏點(diǎn)所在位置，把搶險(xiǎn)時(shí)間縮減到最短?！?       大眾應(yīng)用觸手可及。近年來，北斗日益走入百姓生活。世界主流手機(jī)芯片大都支持北斗，國(guó)內(nèi)銷售的智能手機(jī)北斗正成為標(biāo)配。共享單車配裝北斗實(shí)現(xiàn)精細(xì)管理。支持北斗的手表、手環(huán)、學(xué)生卡，更加方便和保護(hù)人們?nèi)粘Ｉ?。于賢成形象地說道，“今天，你在家里看護(hù)老人，出門打上滴滴快車，在天貓上互聯(lián)網(wǎng)購(gòu)物，出差旅游預(yù)訂酒店，都有北斗導(dǎo)航在默默地為你服務(wù)?！币员本槔?，33500輛出租車、21000輛公交車安裝北斗，實(shí)現(xiàn)北斗定位全覆蓋；1500輛物流貨車及19000名配送員，使用北斗終端和手環(huán)接入物流云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度。        北斗融合互聯(lián)網(wǎng)催生新業(yè)態(tài)。國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值年均增長(zhǎng)率超過15%，2016年突破2118億元，北斗貢獻(xiàn)率超過70%，預(yù)計(jì)2017年超過2500億元，北斗貢獻(xiàn)率可達(dá)80%。北斗與互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)融合，建成高精度時(shí)空信息云服務(wù)平臺(tái)，推出全球首個(gè)支持北斗的加速輔助定位系統(tǒng)，服務(wù)覆蓋200余個(gè)國(guó)家和地區(qū)，用戶突破1億，日服務(wù)達(dá)2億次。 未來北斗系統(tǒng)的發(fā)展計(jì)劃        目前，我國(guó)正在實(shí)施北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)。今年年底前，北斗將繼續(xù)發(fā)射十幾顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)“一帶一路”沿線及周邊國(guó)家和地區(qū)的覆蓋。到2020年，將完成三十多顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)，最終達(dá)到為全球用戶提供服務(wù)的能力。        “北斗技術(shù)和北斗產(chǎn)品將走出國(guó)門，服務(wù)世界，讓全人類享受到北斗導(dǎo)航的陽(yáng)光?！庇谫t成介紹說，“北斗系統(tǒng)也將與世界上其他三大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)聯(lián)合組網(wǎng)，共同編織由100余顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)，造福全世界。”（杜宇）