北斗三號(hào)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星于23日成功發(fā)射，標(biāo)志著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)即將實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)。今后，在地球的任何一個(gè)地方，都能享受北斗衛(wèi)星的導(dǎo)航、定位、授時(shí)服務(wù)。

在全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，北斗開始最晚，同時(shí)也充分發(fā)揮了后發(fā)優(yōu)勢(shì)。未來(lái)北斗提供全球服務(wù)，必將加速在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用步伐。按照北斗系統(tǒng)首任總設(shè)計(jì)師孫家棟院士的話，“北斗的應(yīng)用只受想象力的限制”。全球組網(wǎng)后的北斗系統(tǒng)，帶來(lái)哪些新期待?新華網(wǎng)采訪了相關(guān)專家和產(chǎn)業(yè)人士。

全球組網(wǎng)助推北斗服務(wù)全世界

北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)完成，“中國(guó)的北斗”正式走向“世界的北斗”，北斗將開啟全球服務(wù)新時(shí)代。

“北斗三號(hào)全球組網(wǎng)完成是北斗系統(tǒng)建設(shè)的里程碑，也是北斗系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展的重要起點(diǎn)。”中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)王博表示，全球組網(wǎng)意味著北斗的應(yīng)用將不再局限于國(guó)內(nèi)，而是更加自信地走出國(guó)門，擴(kuò)大應(yīng)用。

此前，由于北斗服務(wù)沒(méi)有做到全球覆蓋，一些在國(guó)內(nèi)已經(jīng)推廣且效果良好的相關(guān)應(yīng)用方案并沒(méi)有在海外大規(guī)模推廣。王博認(rèn)為，隨著北斗全球組網(wǎng)完成，有助于在一帶一路沿線國(guó)家和地區(qū)更好地應(yīng)用北斗、推廣北斗，此舉對(duì)北斗系統(tǒng)建設(shè)本身也起到促進(jìn)作用。

提供高精度及授時(shí)能力，北斗系統(tǒng)為什么能?實(shí)際上，這些能力建立在準(zhǔn)確的時(shí)間基礎(chǔ)之上。據(jù)悉，星載鐘是北斗衛(wèi)星的核心部件，關(guān)系到整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航定位的精度。比如，1米的定位精度需要星載鐘的時(shí)間同步到3納秒。而要確保星載原子鐘時(shí)間的準(zhǔn)確可靠，需要用時(shí)間穩(wěn)定度、準(zhǔn)確度更高的地面時(shí)間基準(zhǔn)做校準(zhǔn)。

誰(shuí)能為北斗做校準(zhǔn)?國(guó)家時(shí)間頻率計(jì)量中心辦公室主任、中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院時(shí)間頻率所所長(zhǎng)房芳說(shuō)，“北斗系統(tǒng)的地面時(shí)間基準(zhǔn)，可以通過(guò)基準(zhǔn)鐘駕馭守時(shí)鐘組產(chǎn)生。”她介紹，銫原子噴泉鐘是用來(lái)復(fù)現(xiàn)“秒”定義的基準(zhǔn)原子鐘，其準(zhǔn)確度可以達(dá)到上億年不差1秒。實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)后，這意味著北斗不僅有實(shí)力為世界各地提供精準(zhǔn)的定位和授時(shí)服務(wù)，同時(shí)通過(guò)對(duì)全球重要站點(diǎn)超遠(yuǎn)距離的時(shí)間頻率傳遞性能評(píng)估測(cè)試證明，在北斗二號(hào)系統(tǒng)有效覆蓋范圍內(nèi)，北斗鏈路性能指標(biāo)與GPS鏈路基本相當(dāng)，具備了成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間正式比對(duì)鏈路的能力。隨著本次北斗三號(hào)系統(tǒng)全球組網(wǎng)的完成，必將能為世界各地提供性能更好的時(shí)間頻率比對(duì)鏈路。

北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)，其定位精度和廣度獲得提升，將推動(dòng)北斗技術(shù)進(jìn)一步民用化。高德地圖定位研發(fā)負(fù)責(zé)人龍悔認(rèn)為，未來(lái)“GPS+北斗”兼容的位置服務(wù)模式會(huì)成為行業(yè)標(biāo)配，將在地理信息、交通、導(dǎo)航出行、大數(shù)據(jù)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車道級(jí)導(dǎo)航、高級(jí)輔助駕駛、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域產(chǎn)生更多創(chuàng)新融合應(yīng)用，特別是對(duì)自動(dòng)駕駛、高精地圖的發(fā)展有著重要意義。

北斗應(yīng)用服務(wù)滲透到國(guó)計(jì)民生

提到北斗，普通人最常問(wèn)的一個(gè)問(wèn)題就是：什么時(shí)候能用上北斗? 事實(shí)上，北斗早就活躍在我們身邊。

疫情期間，北斗為武漢火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院建設(shè)提供高精度測(cè)量。在近期備受矚目的珠峰高程測(cè)量項(xiàng)目中，北斗系統(tǒng)首次被用于珠峰測(cè)高。今年全國(guó)兩會(huì)期間，全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師楊長(zhǎng)風(fēng)透露，在中國(guó)入網(wǎng)的智能手機(jī)中，70%以上提供了北斗服務(wù)……

可以說(shuō)，北斗是交通運(yùn)輸?shù)拇竽X、防災(zāi)減災(zāi)的利器、工程建設(shè)的保障和萬(wàn)物互聯(lián)的基礎(chǔ)，它與產(chǎn)業(yè)廣泛關(guān)聯(lián), 已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)諸多領(lǐng)域。

作為北斗定位系統(tǒng)民用示范平臺(tái)之一，全國(guó)道路貨運(yùn)車輛公共監(jiān)管與服務(wù)平臺(tái)(簡(jiǎn)稱“貨運(yùn)平臺(tái)”)目前入網(wǎng)車輛已超過(guò)650萬(wàn)輛，占全國(guó)重載貨車的96%以上。北斗全球服務(wù)時(shí)代開啟，也將提高貨運(yùn)平臺(tái)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。貨運(yùn)平臺(tái)依托北斗部標(biāo)車機(jī)，針對(duì)超速、疲勞駕駛、異常停車等情形及時(shí)向司機(jī)或有關(guān)部門提醒、報(bào)警，促使道路運(yùn)輸?shù)闹靥卮笫鹿拾l(fā)生率大幅降低，為公路貨運(yùn)交通安全保駕護(hù)航。

北斗的一大特色是高精度服務(wù)。北斗的精度能夠達(dá)到多少?去年12月召開的國(guó)新辦發(fā)布會(huì)上，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室稱，不同應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合星基增強(qiáng)服務(wù)、精密單點(diǎn)定位服務(wù)等，北斗可為中國(guó)及周邊地區(qū)提供動(dòng)態(tài)分米級(jí)、靜態(tài)厘米級(jí)的高精度定位服務(wù)，滿足國(guó)土測(cè)繪、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域用戶高精度服務(wù)需求。

高精度對(duì)自動(dòng)駕駛、高精地圖的發(fā)展有著重要意義。高德地圖正推動(dòng)“高精地圖+高精度定位”成為自動(dòng)駕駛的基礎(chǔ)設(shè)施。“邁向自動(dòng)駕駛時(shí)代，處理海量數(shù)據(jù)的能力，不能單純依靠‘傳感器+控制系統(tǒng)’的解決方案，‘高精地圖+高精度定位’的深度融合將扮演越來(lái)越重要的角色。”龍悔表示，基于北斗系統(tǒng)，高德地圖與千尋位置在數(shù)據(jù)層、算法層等展開全方位深度合作。

從千尋位置了解到，基于國(guó)家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國(guó)一張網(wǎng)”，千尋位置可提供全天候的厘米級(jí)定位服務(wù)，向無(wú)人駕駛物流車提供廣泛覆蓋、低成本、高可用的服務(wù)。

定位和授時(shí)，所有導(dǎo)航系統(tǒng)都具備這兩項(xiàng)基本功能。而北斗在此基礎(chǔ)上，還有一個(gè)獨(dú)門絕活：短報(bào)文通信功能。短報(bào)文服務(wù)并不是面向普通用戶“聊天”使用的，它主要是在移動(dòng)通信信號(hào)不能覆蓋或通信基站遭受破壞的情況下，通過(guò)短報(bào)文進(jìn)行緊急通訊。

北斗短報(bào)文通訊服務(wù)已成熟應(yīng)用于燃?xì)夤芫W(wǎng)日常運(yùn)營(yíng)管理中。從北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)了解到，結(jié)合北斗短報(bào)文服務(wù)的燃?xì)庵悄鼙O(jiān)控終端，針對(duì)地面通訊網(wǎng)絡(luò)中斷造成的“信息孤島”，可對(duì)天然氣場(chǎng)站及重點(diǎn)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行全面監(jiān)控。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，智能監(jiān)控終端將自行調(diào)整傳輸頻率，每分鐘向后臺(tái)報(bào)送一次數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)在后臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，便于管理者及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)情況并采取措施。

與國(guó)外導(dǎo)航系統(tǒng)相比，北斗的另一大特色是包含很多遙感技術(shù)。“北斗是唯一的通、導(dǎo)、遙一體化的全球系統(tǒng)。”著名大地測(cè)量與衛(wèi)星導(dǎo)航專家劉經(jīng)南說(shuō)。

“只有充分開展通、導(dǎo)、遙一體化設(shè)計(jì)與應(yīng)用，才能真正做大做強(qiáng)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)。”北斗導(dǎo)航系統(tǒng)專家、航天宏圖副總經(jīng)理任凌介紹說(shuō)，作為衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)提供商，航天宏圖制定了北斗、遙感雙引擎協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，打造“宏圖位智通導(dǎo)遙一體化空間智能體系”。在北斗應(yīng)用方面，航天宏圖開展了一系列北斗特色應(yīng)用項(xiàng)目。比如，與中科院合作，利用北斗全球短報(bào)文支持空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng);實(shí)現(xiàn)北斗應(yīng)急測(cè)繪與海上無(wú)人機(jī)的融合應(yīng)用;開展北斗態(tài)勢(shì)綜合感知開發(fā);將北斗應(yīng)用于車輛派遣與管理等。

北斗與“新基建”相互賦能

當(dāng)前，“新基建”迅速推進(jìn)，結(jié)合人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，一個(gè)全面智能化時(shí)代正加速到來(lái)。提供時(shí)間、位置信息的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、產(chǎn)品及服務(wù)成為智能化時(shí)代不可或缺的基礎(chǔ)。

北斗系統(tǒng)和“新基建”具有天然的淵源關(guān)系。北斗可以構(gòu)建高精度、高可靠、高安全的新一代信息時(shí)空技術(shù)體系，大家耳熟能詳?shù)?G、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)都離不開北斗。

“北斗與‘新基建’，兩者相互賦能、共同促進(jìn)。”王博認(rèn)為，作為國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施的北斗系統(tǒng)對(duì)“新基建”中的主要方向均具有支撐作用。北斗系統(tǒng)提供的精準(zhǔn)授時(shí)、定位導(dǎo)航、短報(bào)文通信等功能可以應(yīng)用在對(duì)時(shí)間精度和位置精度有很高要求的5G基站建設(shè)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)連接、特高壓授時(shí)授頻、高鐵和軌道交通位置服務(wù)、新能源汽車充電樁建設(shè)、人工智能和大數(shù)據(jù)的時(shí)空參考框架等。而在“新基建”主要領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，又促使著北斗系統(tǒng)建設(shè)的不斷發(fā)展，提供更高的精度、更好的服務(wù)功能。

劉經(jīng)南曾向媒體表示，5G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，讓北斗系統(tǒng)更好的與人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等相結(jié)合，未來(lái)將是一個(gè)重點(diǎn)研究方向。

《中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2019)》預(yù)測(cè)，5G帶來(lái)的移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)革命，將推動(dòng)北斗及時(shí)空信息應(yīng)用的泛在化，是繼移動(dòng)位置服務(wù)經(jīng)濟(jì)和共享經(jīng)濟(jì)之后，極有可能結(jié)合北斗應(yīng)用形成商業(yè)新奇跡的重大機(jī)遇。

高精準(zhǔn)智能巡檢機(jī)器人就是北斗與“新基建”結(jié)合的產(chǎn)物。據(jù)了解，通過(guò)北斗精準(zhǔn)服務(wù)與5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)、多傳感器融合技術(shù)等相互賦能，使得北斗高精準(zhǔn)智能巡檢機(jī)器人在油氣場(chǎng)站可替代人工巡檢。在光線不足、雨霧天氣等不良條件下，機(jī)器人可以精準(zhǔn)識(shí)別視野范圍內(nèi)的人、車等物體，對(duì)緩沖罐、儲(chǔ)油罐等實(shí)現(xiàn)全天候巡邏布控，守護(hù)工業(yè)安全。

慎終如始，北斗全球組網(wǎng)收官之戰(zhàn)畫上圓滿句號(hào)，正在開啟北斗“只有想不到”應(yīng)用服務(wù)的新征程。北斗是中國(guó)的北斗，也是世界的北斗，北斗全球組網(wǎng)加快應(yīng)用步伐，必將為服務(wù)全球用戶做出更大貢獻(xiàn)。(凌紀(jì)偉)

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