北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何從小眾走向大眾？

　　打開(kāi)手機(jī)，最常見(jiàn)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基本都是美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(GPS)，那么中國(guó)人自己的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)應(yīng)用如何呢?

　　擴(kuò)大BDS產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模，是我國(guó)發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)鏈的既定策略?！?/p>

　　有專(zhuān)家分析，BDS誕生“初衷”是軍用，目的是為保障我國(guó)國(guó)防安全不受定位系統(tǒng)干擾，缺乏民用服務(wù)，造成公眾“只知GPS不知北斗”的尷尬局面。

　　BDS如何從小眾走向大眾?在共享單車(chē)管理問(wèn)題上，BDS有望改變民用領(lǐng)域美國(guó)GPS一家獨(dú)大的局面。不久前，國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航定位與授時(shí)產(chǎn)業(yè)計(jì)量測(cè)試中心創(chuàng)造了“電子圍欄”的治理模式，通過(guò)高精度衛(wèi)星定位測(cè)量技術(shù)安裝在共享單車(chē)上的衛(wèi)星定位裝置，監(jiān)督共享單車(chē)是否停放在了指定區(qū)域內(nèi)。

　　與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)也在持續(xù)建設(shè)地基增強(qiáng)系統(tǒng)。以北京為例，全市已完成22個(gè)BDS定位服務(wù)參考站的建設(shè)，將提供覆蓋全國(guó)的米級(jí)定位增強(qiáng)服務(wù)和覆蓋北京區(qū)域的厘米級(jí)高精度增強(qiáng)服務(wù)，為政府、企業(yè)、大眾用戶(hù)提供高精度位置服務(wù)。

　　擴(kuò)大BDS產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模，是我國(guó)發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)鏈的既定策略?！白プ“l(fā)展的‘牛鼻子’，真正找到科技發(fā)展的制高點(diǎn)，找到產(chǎn)業(yè)突破口，北斗才有國(guó)際話語(yǔ)權(quán)?！痹诮照匍_(kāi)的“北斗+大數(shù)據(jù)”峰會(huì)上，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)首席專(zhuān)家曹沖如是說(shuō)。

　機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

　　如今，全球太空競(jìng)賽或讓衛(wèi)星發(fā)射行業(yè)面臨產(chǎn)能過(guò)剩的危機(jī)。

　　“現(xiàn)在天上的衛(wèi)星不是不起作用，而是太多了。”曹沖的一番話引起全場(chǎng)共鳴，“現(xiàn)在，全球?qū)Ш叫l(wèi)星數(shù)量88顆，2016年年底全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位終端數(shù)量達(dá)到55億臺(tái)，從整個(gè)的產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)總體態(tài)勢(shì)來(lái)看，預(yù)計(jì)2018年數(shù)量達(dá)70億臺(tái)，相當(dāng)于每個(gè)人平均有一臺(tái)衛(wèi)星系統(tǒng)握在手中，現(xiàn)在的發(fā)展?fàn)顩r還在呈上升趨勢(shì)?！?/p>

　　而從全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用情況來(lái)講，交通領(lǐng)域(公路、鐵路、航空)位置服務(wù)占比最多。在這種情況下，BDS雖然為我國(guó)爭(zhēng)取了更多的“太空話語(yǔ)權(quán)”，但要想在民用領(lǐng)域特別是位置服務(wù)上覆蓋全球仍具挑戰(zhàn)。

　　目前，BDS與美國(guó)的GPS、俄羅斯的格洛納斯和歐洲的伽利略共同組成世界四大導(dǎo)航系統(tǒng)。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)苗前軍指出，某種意義上，“北斗”已成為我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的代名詞，但在全球衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)領(lǐng)域，BDS僅占9%的份額。

　　記者了解到，BDS提供空間信號(hào)的性能，跟已經(jīng)成熟運(yùn)營(yíng)幾十年的美國(guó)GPS相當(dāng)，但由于衛(wèi)星數(shù)量總體上不如GPS，所以仍難以在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置。另外，BDS在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上主要依靠政策和政府資金來(lái)運(yùn)作、推廣，市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)力尚未充分激發(fā)，也沒(méi)有形成具有競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè)，北斗芯片行業(yè)甚至出現(xiàn)不少“僵尸企業(yè)”，有些地區(qū)對(duì)于本地少數(shù)北斗企業(yè)還進(jìn)行過(guò)“輸血式”救助。

　　不過(guò)，在四川九洲北斗導(dǎo)航與位置服務(wù)有限公司總經(jīng)理張繼宏看來(lái)，空間信息智能化的當(dāng)下，BDS布局全球、走向大眾化仍然面臨很多機(jī)遇。他表示，我國(guó)BDS核心部件越來(lái)越成熟，28納米的BDS集成芯片已經(jīng)發(fā)布，目前，電力、減災(zāi)、機(jī)場(chǎng)等領(lǐng)域大量使用BDS，在諸多領(lǐng)域都完全可以替換GPS。

　　另外，BDS國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)也正在實(shí)施和全力推進(jìn)?！氨热缯f(shuō)我國(guó)和國(guó)際海事組織正在推進(jìn)北斗標(biāo)準(zhǔn)，也正在和國(guó)際民航組織推進(jìn)北斗航空標(biāo)準(zhǔn)?！睆埨^宏表示，BDS核心部件越來(lái)越成熟、應(yīng)用日益廣泛，國(guó)際推廣試點(diǎn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織認(rèn)可也正在逐步邁進(jìn)，這決定著我國(guó)的BDS走向全球?qū)⒊蔀榭赡堋?/p>

　　走差異化之路

　　美國(guó)已經(jīng)把GPS做到了極致，BDS布局全球很難再走美國(guó)的老路。在曹沖看來(lái)，BDS如果緊跟美國(guó)，即使最后成功了，也可能會(huì)在很多方面難以獲得知識(shí)產(chǎn)權(quán)的支撐。“中國(guó)的北斗正面臨重大的轉(zhuǎn)折，要想做到跨越式發(fā)展，就要提出一套新的體系”。

　　主推“服務(wù)”被認(rèn)為是一大出路。“我們要走差異化競(jìng)爭(zhēng)，以泛在高精度的融合應(yīng)用為抓手，在‘源、端、云、服務(wù)’打造位置生態(tài)鏈?！睆埨^宏指出，只有把BDS的服務(wù)做到無(wú)縫泛在，做成精準(zhǔn)和融合，才可能走出一條特色道路。

　　張繼宏建議：“把北斗和大數(shù)據(jù)、智能應(yīng)用拐點(diǎn)用好，真正找到直接滿(mǎn)足客戶(hù)痛點(diǎn)的服務(wù)，要直截了當(dāng)?shù)姆?wù)而不要拐彎抹角的服務(wù)，用垂直的理念和深刻的體會(huì)，融合現(xiàn)在新的推廣方式和商業(yè)模式，才可能走出北斗的路?！?/p>

　　“北斗產(chǎn)業(yè)需要良性的生態(tài)體系，聚合、整合、融合是關(guān)鍵，這是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展很重要的作用?！痹诓軟_看來(lái)，我國(guó)要真正做到“北斗+”跟多種體制的融合，就要抓住BDS產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“牛鼻子”，在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。

　　一是汽車(chē)前裝市場(chǎng)，BDS應(yīng)用后會(huì)投入前裝使用，取代國(guó)外的終端;二是智能手機(jī)市場(chǎng)，目前的智能手機(jī)有30%~40%帶有BDS，未來(lái)還將更多;三是高精度創(chuàng)新應(yīng)用市場(chǎng)，其中，駕駛系統(tǒng)和高精度照相機(jī)在中國(guó)的市場(chǎng)潛力巨大;四是智能泛在位置服務(wù)市場(chǎng);五是國(guó)際導(dǎo)航市場(chǎng)，特別是在“一帶一路”下，BDS更要體現(xiàn)高端應(yīng)用。

　　而對(duì)于“一帶一路”背景下的突圍，張繼宏補(bǔ)充道：“國(guó)際化之路首先是精準(zhǔn)工程，因?yàn)椤粠б宦贰瘒?guó)際發(fā)展肯定會(huì)有基礎(chǔ)工程建設(shè)。隨著精準(zhǔn)工程把北斗推出去，從而把北斗泛在應(yīng)用、精益化應(yīng)用、智能應(yīng)用推出去?！?/p>

　　與此同時(shí)，他還表示應(yīng)以BDS泛在高精度的應(yīng)用為著力點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“星地一體、傳輸一體、動(dòng)靜一體”。以精準(zhǔn)工程、通用航空、自動(dòng)駕駛輔助為應(yīng)用突破口，建設(shè)BDS國(guó)際化應(yīng)用特色示范。實(shí)現(xiàn)生態(tài)重構(gòu)、模式創(chuàng)新、智能服務(wù)，“真正把中國(guó)的一個(gè)好系統(tǒng)在今天大數(shù)據(jù)、大知識(shí)爆發(fā)的時(shí)代下，不走美國(guó)人的老路，開(kāi)拓出中國(guó)的特色化之路”。

　　按照國(guó)家規(guī)劃，2020年我國(guó)要建成可靠安全的北斗全球系統(tǒng)，產(chǎn)值超4000億元;2021—2030年，打造中國(guó)新時(shí)空服務(wù)體系;2031—2050年，創(chuàng)造中國(guó)服務(wù)世界級(jí)的國(guó)家品牌，最終要走在世界前列。

　　“中國(guó)時(shí)空是北斗導(dǎo)航升級(jí)版，中國(guó)服務(wù)將實(shí)現(xiàn)跨越發(fā)展新階段，然后將室內(nèi)外定位融合，要實(shí)現(xiàn)多種綜合解決方案，北斗產(chǎn)業(yè)達(dá)到4000億元的產(chǎn)值，這個(gè)目標(biāo)是一定能夠?qū)崿F(xiàn)的?！辈軟_總結(jié)道。

構(gòu)建無(wú)處不在的PNT

　　目前，我國(guó)BDS已經(jīng)開(kāi)始向亞太地區(qū)提供免費(fèi)服務(wù)，2017年開(kāi)始將逐步開(kāi)展覆蓋全球、服務(wù)全球計(jì)劃。據(jù)悉，到2020年，北斗二代發(fā)射的衛(wèi)星將由現(xiàn)在的23顆增加到35顆，BDS將在太空上織起一張“網(wǎng)”，提供全球服務(wù)。

　　北斗布局全球，定位導(dǎo)航授時(shí)功能(PNT)必不可少。在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師、中國(guó)科學(xué)院院士楊元喜看來(lái)，北斗PNT是大數(shù)據(jù)的基石，未來(lái)要構(gòu)建無(wú)處不在的PNT，即從深空到海底無(wú)處不在的PNT服務(wù)體系。

　　楊元喜表示，企業(yè)決策、商業(yè)決策、行業(yè)發(fā)展決策、國(guó)家決策都希望有基于PNT支撐的大數(shù)據(jù)支持。同樣，“一帶一路”建設(shè)除了需要水路、公路、鐵路、航路，還需要以PNT為支撐的信息高速公路。所以，這就要求北斗PNT有實(shí)時(shí)導(dǎo)航的能力、空間認(rèn)知的能力以及決策能力。

　　“大數(shù)據(jù)的挖掘一定要根據(jù)‘空間維P’‘時(shí)間維T’‘動(dòng)態(tài)性N’尋找規(guī)律，發(fā)現(xiàn)線索，提供決策?！睏钤舱f(shuō)，大數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一的位置標(biāo)簽，大數(shù)據(jù)分析必然涉及信息的地理分布和空間分布。

　　“中國(guó)和紐約時(shí)區(qū)不同，如果都在同一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，時(shí)間尺度不一樣，獲得的大數(shù)據(jù)也不一樣。”楊元喜認(rèn)為，統(tǒng)一的空間和時(shí)間基準(zhǔn)是大數(shù)據(jù)的區(qū)域特性和區(qū)域信息變化分析的前提，這也是數(shù)據(jù)挖掘、規(guī)律、分析的重要基礎(chǔ)。

　　楊元喜還呼吁，大數(shù)據(jù)需要統(tǒng)一的時(shí)間尺度，我國(guó)初步建立了獨(dú)立的時(shí)間系統(tǒng)，但時(shí)間頻率技術(shù)離大數(shù)據(jù)需求還存在相當(dāng)差距，必須研發(fā)大量高精度鐘組，提高我國(guó)時(shí)間系統(tǒng)的精度、準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。