翱翔星空 惠及全球

——北斗导航向全球组网迈出坚实一步

2019年01月10日08:51  来源:解放军报
 

写在前面的话

“司南之杓,投之于地,其柢指南。”

岁末年初,中国卫星导航系统建设再次传来好消息:北斗三号基本系统已完成建设,开始提供全球服务。这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球,北斗系统正式迈入全球时代。

作为世界三大卫星导航系统之一,遨游在地球轨道上的北斗卫星导航系统,从北斗一号服务国内到北斗二号提供区域服务,再到北斗三号全球组网,源源不断地为用户提供精准优质的服务。巴基斯坦的港口管理,印度尼西亚的土地规划,中俄的农业自动化……放眼寰宇,从光耀亚太,到泽被非欧,北斗以开放姿态拥抱全球。

“复移小凳扶窗立,教识中天北斗星。”提供全球服务,是北斗建设的一大步,也是北斗发展的新起点。正如中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其所言,今后,无论你走到哪里,北斗将始终伴你左右,无处不在、无时不有……

性能优异 自主可控

2018年12月19日凌晨,随着两颗组网卫星顺利升空,我国成功完成北斗三号基本系统星座部署。

目睹火箭腾飞的震撼一瞬,北斗卫星导航系统总设计师杨长风眼角湿润了。1994年,党中央、国务院和中央军委决策启动北斗一号工程。转眼,北斗人的“补天之梦”走过了24年。“起步之初,我国在卫星导航领域的技术储配是相当薄弱的。”杨长风说。

后来者居上,这是中国北斗的特有气质。

“北斗是第一个也是目前唯一把通信和导航很好融合起来的系统。”中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示,从实施北斗系统的那一天开始,我们就坚持依靠自己的科技人员来解决核心技术产品。如今,北斗已练就属于自己的“独门绝技”。他以北斗的短报文通信为例说,用户可以通过北斗终端发送信息和定位,从而实现双向通信,这是世界其他导航系统所不具备的。据介绍,在2008年汶川特大地震救援中,北斗的短报文通信为抢险救灾提供了有力保障。

按照北斗卫星导航系统“三步走”发展计划,北斗三号全球组网于2017年11月拉开帷幕。仅1年时间,西昌卫星发射中心就先后圆满完成10多次北斗导航卫星发射任务,组网发射最短间隔仅17天,创造了北斗组网发射史上高密度、高成功率的纪录。

“北斗三号卫星配置了更高精度的氢原子钟,实现了星载时频无缝切换功能,达到国际领先水平。”中科院微小卫星创新研究院院长助理、北斗三号卫星总指挥李国通说,作为导航卫星的“心脏”,原子钟直接影响其定位、测速和授时精度。

据介绍,北斗三号的星载氢原子钟相当稳定,每天时钟误差小于0.5纳秒,累计600万年误差才1秒,使导航系统的时频精度提高了一个量级。同时,原子钟可以连续无缝、不间断工作,使北斗系统运行更稳定。除此之外,北斗三号卫星集成度更高、扩展性更强,拥有全球首创的在轨赋能自主运行技术,可以不依赖地面,实现卫星在天上自主定位。

“2012年,北斗系统面向亚太区域提供服务;6年后,北斗系统面向全球开启服务。”冉承其表示,目前,北斗系统在轨卫星和地面系统工作稳定,经全球范围测试评估,系统性能满足预期,具备全球服务能力。

科技创新 服务你我

“天上好用,地上用好。”中科院院士、北斗卫星导航系统工程首任总设计师孙家栋,曾提出这样的北斗应用格局。统计数据显示,截至去年11月,北斗导航芯片总销售量突破7000万片;高精度板卡和天线产品分别占国内30%和90%的市场份额。

如今,一颗1厘米见方的芯片安装在共享单车里,人们就能很方便地搜寻到附近单车,并规划骑行路线。

“北斗技术已跳出单一导航技术的范畴,成为一项平民化、日常化的高精尖技术。”中国卫星导航定位协会会长于贤成介绍,北斗早已来到公众身边,为人们提供便捷的生活服务。据介绍,在民用领域,北斗“百城百联百用”行动计划取得重大进展,国家北斗精准服务网已为300多座城市的多种行业应用提供北斗精准服务。比如,北京燃气集团已在超过2万公里的管线、数万个调压站、闸井等燃气管理的全产业链应用了北斗,全市燃气泄漏主动发现率提高到90%。

除此之外,北斗还在城镇供热、电力电网、供水排水、智慧交通等民生领域实现跨界融合,从根本上提升了城市运行管理信息化能力,为智慧城市基础设施建设和管理带来技术创新和突破。

同时,我国交通运输、海洋渔业等领域的北斗应用也不断走实。冉承其介绍,全国已有617万辆道路运营车辆、3.56万辆邮政和快递车辆,36个中心城市8万辆公交车,3230座内河导航设施,2960座海上导航设施,使用北斗系统。

随着北斗在国家安全等一些重要领域的标配化使用、在大众消费领域的规模化应用,“北斗+”融合应用催生了经济新模式。目前,我国相关企业已达1.4万家,从业人员超过50万,形成珠三角、京津冀、长三角、鄂豫湘、川陕渝五大产业区;卫星导航专利申请总量累计达5.4万件,跃居全球第一。

新技术,同样带来大规模的市场效益。数据显示,仅2017年,国内卫星导航产业产值就达2550亿元。其中,北斗对产业核心产值贡献率达80%。预计到2020年,我国卫星导航产业规模将超过4000亿元,北斗将拉动2400-3200亿元规模的市场份额。

走向世界 开放合作

在国家博物馆举办的“伟大的变革——庆祝改革开放40周年大型展览”,每天吸引着数万观众前来参观。其中,展出的北斗卫星导航系统模型吸引大批观众驻足。

“北斗既是中国的,也是世界的。”北斗卫星导航系统总设计师杨长风认为,作为改革开放40年来取得的重要科技成就之一,北斗已成为中国向世界展示的一张亮丽“名片”。事实上,从建设之初,北斗就秉持着开放合作的理念融入世界。北斗二号建成后,即公开向亚太地区提供免费服务。如今,北斗已加入国际民航、国际海事、3GPP移动通信三大国际组织,还将为全球提供免费搜索救援服务。

在印度尼西亚,利用基于北斗的高精度GNSS接收机1046台,开展土地确权项目;在科威特,北斗系统应用于国家银行总部300米高摩天大楼建设;在柬埔寨,基于北斗/GNSS的无人机在综合规划、国土整治监控、基础设施建设和生态环境监控领域得以应用……

开放的北斗,与世界携手共赢。在北斗三号系统开通全球服务前,北斗二号系统亚太区域服务应用产品就已进入70多个国家和地区。截至去年12月,北斗系统在轨工作卫星共33颗,包含15颗北斗二号卫星和18颗北斗三号卫星。2019至2020年,我国还将发射11颗北斗三号卫星和1颗北斗二号卫星,在巩固亚太区域服务同时,还将进一步提升全球服务性能。

最近一个时期,关于北斗的利好消息纷至沓来:中俄卫星导航合作项委会成立;中美、中欧卫星导航合作工作组成立;中俄卫星导航联合监测平台开通;中国与南亚、中亚、东盟、阿盟、非洲国家和组织建立合作机制……据介绍,根据计划,我国将于2020年全面完成北斗三号全球组网建设,2035年将建成以北斗系统为核心的,更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时(PNT)体系。

北斗翱翔星空,服务惠及全球。

“中国愿与世界各国共享北斗系统建设成果,北斗将以更强的功能、更优的性能,服务全球,造福人类。”冉承其说。北斗三号形成全球覆盖能力后,可在全球范围内提供高精度、全天候、全天时的导航、定位、授时服务,必将以更加完美的姿态走向全世界,造福全人类。(邹维荣 韩阜业)

(责编:赵苑旨(实习生)、芈金)