揭秘北斗導(dǎo)航系統(tǒng)獨門絕技:一優(yōu)勢令美歐學(xué)習(xí)

時間:2015-04-30 14:45   來源:解放軍報

  原標(biāo)題:北斗不遠(yuǎn),就在你我身邊

  “全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用,僅受人類想象力的制約”,一位科學(xué)家曾這樣說。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一個國家重要的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施。試想,如果失去了衛(wèi)星導(dǎo)航,世界將會變成什么樣子?

  雖然衛(wèi)星遠(yuǎn)在太空,卻與人們生活息息相關(guān)。上至航空航天,下至工業(yè)、漁業(yè)、農(nóng)業(yè)和日常生活,衛(wèi)星一方面為國家經(jīng)濟建設(shè)服務(wù),一方面為提高百姓生活質(zhì)量服務(wù),而手機、互聯(lián)網(wǎng)、取款機、股票市場、國家電網(wǎng)等也都依賴于衛(wèi)星?梢哉f,一旦失去衛(wèi)星導(dǎo)航,結(jié)果將是災(zāi)難性的。建設(shè)自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),對于提高我國國際地位、促進國民經(jīng)濟發(fā)展、保障經(jīng)濟社會安全、維護國防安全等,具有十分特殊的戰(zhàn)略意義。

  3月30日21時52分,我國第17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星在長征三號丙火箭的托舉下呼嘯升空,隨著它在太空棋盤上落定,新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射成功。預(yù)計到2020年,我國將建成由30顆衛(wèi)星組成的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),廣袤太空中,中國人的視野越來越開闊。

  我國《推動共建絲綢之路經(jīng)濟帶和21世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動》明確指出,基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)互通是“一帶一路”建設(shè)的優(yōu)先領(lǐng)域,它為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的全面應(yīng)用落地帶來了新的發(fā)展機遇。隨著北斗全球組網(wǎng)的鋪開,北斗應(yīng)用也備受期待。

  北斗因何而生?

  個人、國家都需要衛(wèi)星導(dǎo)航,衛(wèi)星導(dǎo)航走進人們生活

  在青海省海北藏族自治州海晏縣青海湖地區(qū),“智能放牧”系統(tǒng)正在改變當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)放牧習(xí)慣,引導(dǎo)牧民輪換放牧、合理放牧。受惠于牧區(qū)放牧信息化指導(dǎo)系統(tǒng),牧民唯一要做的就是,學(xué)會更熟練地把北斗導(dǎo)航終端機天線對準(zhǔn)衛(wèi)星。

  負(fù)責(zé)項目實施的青海省畜牧獸醫(yī)科學(xué)院畜牧研究所所長裴青生說:“放牧信息化指導(dǎo)系統(tǒng)由北斗衛(wèi)星信息平臺、牧場數(shù)據(jù)采集自動站、牧民手持智能終端三部分構(gòu)成,通過數(shù)據(jù)分析和地面實測,制定區(qū)域輪牧的方案,再發(fā)送到牧民的終端上,實現(xiàn)科學(xué)放牧指導(dǎo)!

  這得益于北斗系統(tǒng)具備導(dǎo)航和通信相結(jié)合的“雙向”服務(wù)特性。在衛(wèi)星監(jiān)測下,信息的傳遞不再受制于地理環(huán)境和自然災(zāi)害的影響。

  上世紀(jì)90年代初,中國北斗正式誕生。2012年,北斗系統(tǒng)完成了亞太地區(qū)的覆蓋,實現(xiàn)了連續(xù)導(dǎo)航。如今,北斗系統(tǒng)能夠提供高精度、高穩(wěn)定性的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)。監(jiān)測評估表明,北斗系統(tǒng)的系統(tǒng)性能已滿足精度達(dá)10米的指標(biāo)要求。

  “現(xiàn)實工作生活中,人們對精準(zhǔn)定位的需求非常多,小到通信,大到交通、測繪等方面,都要把地點講清楚。”中國科學(xué)院院士、中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心研究員楊元喜介紹,北斗系統(tǒng)利用多顆衛(wèi)星組網(wǎng)取得信號,經(jīng)過數(shù)據(jù)處理以后,可以在地球任何一個角落,實現(xiàn)定時定位。

  楊元喜說,經(jīng)過幾十年發(fā)展,美國的GPS系統(tǒng)通過長時間和大量經(jīng)費的投入,在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域起到非常大的作用。而其他國家逐漸發(fā)現(xiàn),單純采用國際上已有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),需要謹(jǐn)慎審視。主權(quán)國家需要自主發(fā)展國家層面的導(dǎo)航基礎(chǔ)性系統(tǒng)。

  此外,技術(shù)復(fù)雜、難度極高的衛(wèi)星導(dǎo)航,也正處于一個發(fā)展高潮。目前我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)已進入關(guān)鍵時期,已發(fā)射17顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,形成了一個基本的星座架構(gòu)。北斗系統(tǒng)最終將為全球用戶提供高質(zhì)量、高信譽度的服務(wù),并持續(xù)提升性能。

  近年來,隨著“促進衛(wèi)星及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展”寫入《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,發(fā)展衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的重要性和戰(zhàn)略地位必將日益凸顯。

  北斗有何獨門絕技?

  性能不遜GPS,位置報告和短信服務(wù)是獨特優(yōu)勢

  2008年汶川抗震救災(zāi)中,在通信中斷情況下,我國自行研制的北斗導(dǎo)航試驗系統(tǒng)向指揮部實時傳遞著最新災(zāi)情,被譽為“天降神兵”。

  相比國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗系統(tǒng)獨具的位置報告和短信服務(wù)相結(jié)合的特色,既能知道“我在哪里”,也能知道“你在哪里”,已在我國經(jīng)濟社會多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

  “這正是北斗的優(yōu)勢所在,也體現(xiàn)了北斗卓越的系統(tǒng)頂層設(shè)計和今后的擴展能力!北倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計師譚述森表示,GPS的無源定位方式只解決了“我在哪兒”的問題,而北斗的有源定位方式同時解決了“我在哪兒”和“你在哪兒”的問題,可以說“靠一個北斗用戶機就可以走遍天下”。

  以海洋漁業(yè)為例,“我在哪里”,能夠使?jié)O民通過船載設(shè)備實現(xiàn)自主定位;“你在哪里”,使岸上的人通過監(jiān)控知道漁船在什么地方。

  在沙漠、山區(qū)、海洋等人煙稀少的地區(qū)實施搶險救援時,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除導(dǎo)航定位外,還能通過短信功能,利用衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備及時報告所處位置和災(zāi)情,有效縮短救援搜尋時間,提高搶險救災(zāi)時效。

  此外,北斗系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域正在向部隊作戰(zhàn)、戰(zhàn)備和訓(xùn)練擴展。年初,在桂北地區(qū)舉行的一場北斗衛(wèi)星導(dǎo)航作戰(zhàn)應(yīng)用演練,讓新型北斗系統(tǒng)大顯神威。

  “這次演練構(gòu)建了多源信息融合、組網(wǎng)扁平化指揮、多平臺集成應(yīng)用、分級管理保障的北斗應(yīng)用體系,為全軍部隊北斗作戰(zhàn)應(yīng)用提供了模式和技術(shù)借鑒。” 總參測繪導(dǎo)航局負(fù)責(zé)人告訴記者。

  中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心高級工程師楊寶峰介紹:北斗全球組網(wǎng)的鋪開,標(biāo)志著北斗系統(tǒng)應(yīng)用將進入規(guī);、社會化階段。

  他認(rèn)為:“與GPS相比,北斗有著自身的優(yōu)勢,服務(wù)上可與GPS媲美。在功能上,北斗的位置報告、指令傳輸功能是GPS所沒有的。因此可以說,就國內(nèi)應(yīng)用而言,GPS能做到的,北斗都可以做,而且北斗所具有的特色優(yōu)勢,比GPS應(yīng)用得更好更廣!

  如今,美國研發(fā)的第三代GPS系統(tǒng)以及歐盟、印度等國正在研發(fā)建設(shè)的新系統(tǒng),都在考慮增加有源定位方式。

  “別人學(xué)北斗,并不奇怪;今后中國人不用北斗,這才是令人奇怪的事。” 譚述森感慨地說,雖然北斗系統(tǒng)在地面站設(shè)備、用戶設(shè)備、衛(wèi)星技術(shù)等方面與美國仍有差距,但在頂層設(shè)計和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢,能在相當(dāng)程度上彌補我國在基礎(chǔ)工業(yè)方面的不足。

  好用管用,如何多用?

  北斗應(yīng)用將進軍信息化領(lǐng)域,國際應(yīng)用也將不斷開拓

  隨著北斗全球組網(wǎng)的鋪開,北斗應(yīng)用也備受期待。

  過去一年,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用不斷取得新進展:北斗海外位置服務(wù)項目成功落戶巴基斯坦;北斗海事國際標(biāo)準(zhǔn)獲得認(rèn)可;約4000萬部具備北斗定位功能的智能手機投放市場……

  北斗系統(tǒng)的應(yīng)用范圍已從交通運輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、基礎(chǔ)測繪、氣象預(yù)報等行業(yè)和區(qū)域應(yīng)用,發(fā)展到智能手機、車載導(dǎo)航等大眾電子消費領(lǐng)域。

  據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會統(tǒng)計,2014年,我國北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過100億元人民幣;在智能手機領(lǐng)域,去年三星、華為推出了具備北斗定位功能的手機;在車載導(dǎo)航領(lǐng)域,國內(nèi)外已有20多個品牌、200多款車型的北斗車載導(dǎo)航儀走向市場。

  譚述森認(rèn)為,過去北斗應(yīng)用主要集中在北斗終端的銷售方面。如今,推動北斗應(yīng)用的主力,是行業(yè)解決方案提供商!斑@是典型的借助互聯(lián)網(wǎng)思維,發(fā)展北斗大眾消費市場應(yīng)用!彼f。

  去年8月,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與城鎮(zhèn)燃?xì)庑袠I(yè)攜手合作,就是成功的例子。

  據(jù)了解,目前我國一些大城市的老城區(qū),老舊管線等設(shè)施缺乏精準(zhǔn)定位和信息集合。僅北京1.6萬平方公里范圍內(nèi),達(dá)20年到30年管齡的燃?xì)夤芫就有上千公里。使用北斗定位系統(tǒng),測量精度可以控制在1米,工作效率將大大提高。

  我國城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)總長度已超過40萬公里,并將在2016年達(dá)到60萬公里。楊元喜表示,這將為北斗系統(tǒng)帶來超過百萬終端用量的新興市場,同時也將創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益。

  未來,北斗將會進軍更多信息化領(lǐng)域,還將與智慧城市緊密相連。不僅如此,北斗的國際應(yīng)用也在不斷開拓。

  楊元喜說,目前國家有關(guān)部門及地方正在聯(lián)合建設(shè)北斗地基增強系統(tǒng),為我國提供廣域米級/分米級實時導(dǎo)航定位服務(wù)以及區(qū)域厘米級實時定位服務(wù),打造北斗系統(tǒng)特色化服務(wù)。

  同時配合北斗“走出去”戰(zhàn)略,北斗系統(tǒng)有望進入國際民航、國際海事、移動通信等國際組織,推動北斗在“一帶一路”國家落地,服務(wù)互聯(lián)互通基礎(chǔ)設(shè)施等建設(shè)。

  楊寶峰分析:“未來我國將著力推動衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)和云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)的融合發(fā)展!保愋≥迹

編輯:李杰

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