北斗衛(wèi)星導(dǎo)航：“飛入尋常百姓家”

這是一款利用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)兼容GPS研制的手持導(dǎo)航儀。中新社發(fā)

　　中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行，并與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是繼美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略之后的全球第四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。2000年，我國(guó)首次將兩顆北斗系統(tǒng)試驗(yàn)衛(wèi)星送上太空，標(biāo)志著我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的突破；2004年，兩顆衛(wèi)星試驗(yàn)結(jié)束，我國(guó)正式啟動(dòng)“北斗”建設(shè)，首次開(kāi)始批量研制生產(chǎn)衛(wèi)星和運(yùn)載火箭，邁出具有中國(guó)特色的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之路。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一種尖端科學(xué)技術(shù)，然而，它的應(yīng)用不僅僅止于以往衛(wèi)星發(fā)射這樣的高端領(lǐng)域，而是正在“飛入尋常百姓家”，廣泛惠及普羅大眾的生活。在此借第三屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與應(yīng)用成果展及學(xué)術(shù)年會(huì)召開(kāi)之機(jī)，對(duì)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的相關(guān)知識(shí)做一個(gè)詳盡報(bào)道，旨在讓讀者對(duì)這只“舊時(shí)王謝堂前燕”有一個(gè)全景式的了解，進(jìn)一步引領(lǐng)全社會(huì)關(guān)注“北斗”，推動(dòng)“北斗”應(yīng)用的步伐，讓我們的生活因之更便利、更精彩。

　　許多人都有過(guò)通訊設(shè)備突然沒(méi)了信號(hào)的體驗(yàn)。這在平時(shí)或許影響不大，但是如果身處群山之中或較為偏僻的地方，在野外遇險(xiǎn)或者遇到突發(fā)事件時(shí)，就是非常棘手的事情。此時(shí)，該如何發(fā)出求救信號(hào)？

　　近日，第三屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)與應(yīng)用成果展及學(xué)術(shù)年會(huì)在廣州開(kāi)幕，來(lái)自中、美、俄、歐、日等國(guó)家和地區(qū)的1800余人參加了會(huì)議。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹，通過(guò)中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用的導(dǎo)航儀，可以通過(guò)衛(wèi)星來(lái)發(fā)送和接收短信，也可以向其他的手持終端發(fā)送信息，并自動(dòng)定位求救。只不過(guò)目前這種終端機(jī)體積大了些，價(jià)格也貴了點(diǎn)，但目前發(fā)短信暫時(shí)免費(fèi)。

　　與會(huì)專(zhuān)家稱，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在今年年內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)亞太大部分地區(qū)的覆蓋，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展將全面展開(kāi)。預(yù)計(jì)2020年將形成由30多顆衛(wèi)星組網(wǎng)具有覆蓋全球的能力，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并兼具短報(bào)文通信能力，衛(wèi)星導(dǎo)航在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用將會(huì)越來(lái)越重要。

　　技術(shù)領(lǐng)航世界

　　“像我國(guó)這樣一個(gè)大國(guó)，完全依靠國(guó)外的導(dǎo)航系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)是很大的。出于國(guó)家安全戰(zhàn)略考慮，中國(guó)要搞自己的導(dǎo)航系統(tǒng)。”廣東省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)主任楊建初如是說(shuō)。

　　據(jù)介紹，目前我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)：第一步，2000年建成了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)，使中國(guó)成為繼美、俄之后世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家；第二步，建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力；第三步，2020年左右北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)形成全球覆蓋能力。

　　根據(jù)發(fā)展計(jì)劃，北斗系統(tǒng)即將完成“第二步”建設(shè)任務(wù)，在年底前后向亞太地區(qū)用戶正式提供免費(fèi)的無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)；2020年將形成由30多顆衛(wèi)星組網(wǎng)具有覆蓋全球的能力，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時(shí)為各類(lèi)用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)，并兼具短報(bào)文通信能力。目前與GPS相比，北斗系統(tǒng)增加了通訊功能，可以實(shí)現(xiàn)雙向通訊。

　　技術(shù)展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展示了一款應(yīng)用終端，除了具備導(dǎo)航功能外，還具備北斗求救功能。就算野外遇險(xiǎn)通信訊號(hào)中斷，還可在該儀器上編輯短信，最多可寫(xiě)200字，通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送到技術(shù)支持中心，并且自動(dòng)定位。儀器同樣也可以接收到救援者發(fā)回的短信。

　　“中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以將你的位置信息發(fā)送出去，使你想告知的其他人獲知你的情況，目前在這項(xiàng)技術(shù)上美國(guó)也在向我們學(xué)習(xí)。”“兩彈一星”功勛科學(xué)家、國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師孫家棟院士介紹,隨著系統(tǒng)組網(wǎng)的推進(jìn)，北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已轉(zhuǎn)入建設(shè)和應(yīng)用并舉的新階段。去年12月27日，北斗系統(tǒng)進(jìn)入試運(yùn)行階段，正式提供無(wú)源定位、導(dǎo)航、授時(shí)等試運(yùn)行服務(wù)；今年4月，“一箭雙星”成功發(fā)射了第12、13顆北斗系統(tǒng)衛(wèi)星,表明北斗系統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)逐步拓展到交通運(yùn)輸、氣象、漁業(yè)、林業(yè)、測(cè)繪等領(lǐng)域。

　　中國(guó)科學(xué)院院士楊元喜透露，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)網(wǎng)完成后，北斗系統(tǒng)用戶定位、電文通信和位置報(bào)告只需要幾秒鐘，而GPS首次定位一般需要1～3分鐘。“北斗系統(tǒng)除定位速度快的優(yōu)點(diǎn)外，還是世界上首個(gè)集定位、授時(shí)和報(bào)文通信為一體的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。”楊元喜在廣州市科普大講壇上表示。

　　應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

　　孫家棟表示：“北斗”有著非常廣泛的應(yīng)用，未來(lái)結(jié)合通訊、互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)從交通、航空、農(nóng)業(yè)等單一領(lǐng)域的應(yīng)用到現(xiàn)代位置服務(wù)的跨越。如果將定位系統(tǒng)與礦山開(kāi)發(fā)等技術(shù)結(jié)合，未來(lái)無(wú)人采礦也會(huì)成為可能。

　　作為新興的全球定位系統(tǒng)，北斗系統(tǒng)的最終目標(biāo)是走向應(yīng)用，推動(dòng)行業(yè)和區(qū)域的示范，通過(guò)行業(yè)的應(yīng)用帶動(dòng)大眾的應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)全社會(huì)關(guān)注北斗，推動(dòng)北斗的應(yīng)用。有券商研究報(bào)告預(yù)計(jì)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航將在2013年廣泛應(yīng)用于國(guó)防領(lǐng)域，之后拓展到其他行業(yè)，并于2017年在大眾消費(fèi)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。以市場(chǎng)規(guī)模計(jì)，2020年將達(dá)到3000億元左右，其中，汽車(chē)導(dǎo)航市場(chǎng)有望達(dá)到近2000億元規(guī)模。“十二五”期間，北斗系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年復(fù)合增長(zhǎng)率可望達(dá)到50%左右。“北斗在通信、氣象、漁業(yè)、電力等行業(yè)都有廣闊的應(yīng)用前景，特別是中國(guó)龐大的車(chē)載導(dǎo)航市場(chǎng)使衛(wèi)星導(dǎo)航的民用空間巨大。”楊建初表示。

　　“北斗對(duì)我們的生活太有用了”，楊元喜介紹，北斗系統(tǒng)現(xiàn)階段主要用途是在軍事海事上，而在搶險(xiǎn)救災(zāi)中，當(dāng)一般信號(hào)打不出來(lái)時(shí)，北斗仍可以告訴我們那個(gè)災(zāi)區(qū)有多少人受傷。“北斗可以作為防災(zāi)減災(zāi)、監(jiān)測(cè)山體滑破、多系統(tǒng)的終端，比如監(jiān)測(cè)山體變形，能夠?qū)崟r(shí)將數(shù)據(jù)通過(guò)北斗一代信道傳回指揮中心，如果監(jiān)測(cè)到變形超過(guò)一定范圍，趕緊發(fā)布預(yù)警，對(duì)災(zāi)情進(jìn)行預(yù)判、預(yù)報(bào)。在汶川抗震救災(zāi)中，汶川地震的第一條災(zāi)情報(bào)告就是‘北斗’系統(tǒng)發(fā)回的。”

　　楊建初說(shuō)，衛(wèi)星導(dǎo)航與我們?nèi)粘Ｉ蠲懿豢煞郑?ldquo;現(xiàn)在開(kāi)車(chē)我們用得最多的是GPS導(dǎo)航，不過(guò)北斗將為我們提供‘北斗+GPS’的雙模兼容系統(tǒng)，就像手機(jī)‘一機(jī)雙卡’那樣，使得導(dǎo)航設(shè)備既有GPS的功能，又兼具‘北斗’的優(yōu)點(diǎn)。如果GPS信號(hào)接收受到人為干擾，則使用北斗系統(tǒng)定位，服務(wù)會(huì)更完善。”

　　本屆年會(huì)在技術(shù)展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)展出了一個(gè)比手機(jī)卡略小一圈兒的北斗芯片，可根據(jù)需要裝載于手持用戶機(jī)、車(chē)載一體機(jī)、平板電腦等各種終端產(chǎn)品。據(jù)介紹，這個(gè)芯片有基于北斗和GPS兼容的功能，終端的功耗下降并小型化了，成本降低，定位精度比純GPS好得多，純GPS一般在10米左右，有了這樣一個(gè)芯片以后，它的定位精度可以達(dá)到5米。

　　有私募人士預(yù)計(jì)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)服務(wù)集中在大眾消費(fèi)領(lǐng)域，將是一個(gè)持續(xù)而龐大的市場(chǎng)。據(jù)介紹，裝有北斗芯片的各種終端設(shè)備在可以氣象監(jiān)測(cè)、空氣探測(cè)中探測(cè)出空氣濕度，提高災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性；同時(shí)對(duì)森林救火預(yù)警也尤為重要。“將各防火員、車(chē)、飛機(jī)的當(dāng)前位置傳送到防火調(diào)度中心，并繪制電子地圖，運(yùn)用北斗系統(tǒng)，最近的救援隊(duì)在什么地方、最近的救火地在什么地方就都知道了。”

　　前景樂(lè)觀可期

　　目前“北斗”尚處于發(fā)展階段，現(xiàn)在市場(chǎng)流行的導(dǎo)航和定位產(chǎn)品多數(shù)為北斗和GPS雙模信號(hào)，能夠同時(shí)采用北斗信號(hào)和GPS信號(hào)，具有提高精度、信號(hào)可靠度的優(yōu)勢(shì)，但是設(shè)備也面臨著制造成本高、單一北斗信號(hào)不穩(wěn)定、大多數(shù)設(shè)備體積巨大、不利于攜帶等問(wèn)題。相關(guān)人士表示，相信北斗系統(tǒng)在轉(zhuǎn)型向民用的過(guò)程中，國(guó)內(nèi)巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)勢(shì)必能為北斗產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大的利益，也促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模做大做強(qiáng)。

　　數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)年增長(zhǎng)保持50%左右，從2003年的40億上升至目前的500多億元，2009年增長(zhǎng)幅度甚至超過(guò)80%。隨著專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域和消費(fèi)領(lǐng)域的發(fā)展,按年復(fù)合增長(zhǎng)率20%左右保守預(yù)計(jì),我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)預(yù)計(jì)在2015年增長(zhǎng)至1500億元~2000億元，2020年增長(zhǎng)至4000億元。

　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣東目前衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)已聚集企業(yè)超過(guò)400家，是全國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)數(shù)量最多的城市，并初步形成了從芯片、地圖、集成、終端制造和服務(wù)的產(chǎn)業(yè)鏈條，在珠三角地區(qū)聚集了一批有一定技術(shù)實(shí)力的企業(yè)，生產(chǎn)配套能力強(qiáng)、市場(chǎng)推廣應(yīng)用潛力大。2011年全行業(yè)產(chǎn)值超過(guò)1000億元，衛(wèi)星產(chǎn)品產(chǎn)能約占全國(guó)的70%。

　　具體而言，未來(lái)北斗系統(tǒng)將向汽車(chē)、農(nóng)業(yè)、智能終端、路況信息管理、道路堵塞治理等民用領(lǐng)域深化，形成軟件、硬件、數(shù)據(jù)三管齊下和一條從衛(wèi)星導(dǎo)航、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地圖引擎到下游軟硬件應(yīng)用的大地理信息產(chǎn)業(yè)鏈。比如，廣東將把衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)應(yīng)用到測(cè)繪、航運(yùn)、物流、機(jī)械控制等產(chǎn)業(yè)中，加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

　　楊建初介紹，廣東省將制定加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的意見(jiàn)，將衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域予以扶持；北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃提出了2015年全省衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1000億元，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)新安裝車(chē)載監(jiān)控裝置及在用“兩客一危”車(chē)輛北斗覆蓋率“兩個(gè)百分百”的目標(biāo)；設(shè)立戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金，其中衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化被列入重點(diǎn)支持的領(lǐng)域之一。孫家棟說(shuō)：“就車(chē)載導(dǎo)航來(lái)說(shuō)，我國(guó)終端設(shè)備的60%產(chǎn)自廣東，這里有一條相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈和一大批高素質(zhì)人才，我對(duì)廣東充滿信心！”

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