彭 輝 楊 時
美國GPS系統(tǒng)的研發(fā)始于1973年,而衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)引起廣泛關(guān)注,則要到近二十年以后的海灣戰(zhàn)爭中。當(dāng)時,美國的飛機、導(dǎo)彈、水面艦艇等依靠GPS這一撒手锏,發(fā)動起一場各軍兵種集團作戰(zhàn)的戰(zhàn)爭,向全世界詮釋了現(xiàn)代戰(zhàn)爭的內(nèi)涵和規(guī)則。
隨著GPS向民用開放,它所蘊藏的巨大商機被發(fā)掘。近年來,中國的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,但95%的應(yīng)用都是建立在美國GPS之上。“如果一旦國際關(guān)系生變異或發(fā)生戰(zhàn)事,殃及中美關(guān)系,美國關(guān)閉覆蓋中國區(qū)域的GPS信號,后果將不堪設(shè)想?!笨倕⒅\部測繪局局長袁樹友少將對《中國新聞周刊》說。
這早有先例可循,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)發(fā)起人之一、國防科工委原副主任沈榮駿院士告訴《中國新聞周刊》,1996年臺灣海峽局勢緊張的時候,中國軍隊開展了一次大規(guī)模軍事演習(xí),在關(guān)鍵時候,發(fā)現(xiàn)GPS信號忽然中斷。經(jīng)過專家調(diào)查分析,結(jié)論是人為造成的信號中斷。
“他們干擾你一下,在你的上空加一顆衛(wèi)星讓你打不準(zhǔn),或者讓你根本就收不到信號,這是可以做到的?!敝锌圃涸菏織钤矊Α吨袊侣勚芸氛f。他進一步指出,中國在這方面的安全隱患非常明顯,“我們的電力部門用的是GPS,我們的銀行體系、交通體系、電力部門、網(wǎng)絡(luò)部門、Email用的全是GPS,只要美國人稍微做一點手腳,我們的系統(tǒng)就可能全部癱瘓。更不用說是戰(zhàn)略武器,只要人家把時間稍微調(diào)整一點,我們的武器就可能同步不起來,會造成巨大失誤?!?/p>
《中國新聞周刊》記者走訪的諸多專家,幾乎都強調(diào)一點:事關(guān)國家核心利益的戰(zhàn)略部門如軍事、金融、交通、電力等部門,一定要用中國自己的北斗系統(tǒng)。
軍用帶動民用
大約從2004年開始,北斗系統(tǒng)逐步在中國軍事部門推廣使用。其中一個最典型的例子,是前幾年的一次反恐行動,即在喀什地區(qū)清剿一個恐怖訓(xùn)練營?!靶陆妳^(qū)領(lǐng)導(dǎo)說,他們當(dāng)時靠的是兩個工具,一個直升機,另一個就是北斗。那個地方地形很復(fù)雜,這兩樣法寶幫助他們解決了問題。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用管理中心副主任楊寶峰告訴《中國新聞周刊》。
據(jù)楊寶峰介紹,目前,北斗系統(tǒng)應(yīng)用于軍隊武器,通過該系統(tǒng)提高這些武器的精度。此外,北斗還廣泛應(yīng)用于邊防巡邏當(dāng)中?!氨热缧陆倪叿缊F,他們出去巡邏別的可以不帶,但北斗必須帶。通過北斗系統(tǒng),指揮所可以隨時監(jiān)測掌控情況?!?/p>
雖然中國軍隊越來越多地使用北斗系統(tǒng),但尚未達至“強制使用”階段?!耙驗槲覀冇行┭b備是從國外進口的,原來的系統(tǒng)就帶有GPS。今后,會逐漸從限制過渡到限制、禁止?!睏顚毞逭f。
但他也指出,研發(fā)能夠兼容各種系統(tǒng)的用戶機將是一個趨勢,“我們不完全排除GPS、格洛納斯,或者伽利略在中國的應(yīng)用,因為每個系統(tǒng)都有它本身的弱項。所以,我們計劃研發(fā)一種兼容的用戶機,既能接收北斗的信號,又能接收其他系統(tǒng)的信號,這對我們來講也是一個非常好的應(yīng)用方式。但我們也要強調(diào)獨立自主性,即在GPS出問題的時候,我們的北斗不受干擾?!?/p>
與其他系統(tǒng)的應(yīng)用功能相比,北斗一個最具特色的優(yōu)勢是它的短報文通信功能。也就是說,使用GPS可以確定自己的位置,但不能把自己的信息傳達出去,而北斗系統(tǒng)通過獨有的短信功能,可以向有關(guān)方面?zhèn)鬟_信息?!氨热缭趹?zhàn)爭中,通過這一功能,我們不僅知道自己的位置,還能向友鄰和上級報告我們的位置和時間校準(zhǔn)等數(shù)值。用我們測繪的語言來講,就是時間基準(zhǔn)和空間基準(zhǔn)的問題,這對作戰(zhàn)來講是非常重要的?!笨倕y繪局袁樹友局長說。
民用市場亟待拓展
2003年,北斗系統(tǒng)應(yīng)用主管部門上報國務(wù)院和中央軍委,建議批準(zhǔn)北斗系統(tǒng)向民用領(lǐng)域提供服務(wù)。
“軍隊和國防應(yīng)用的數(shù)量相對于系統(tǒng)的民用數(shù)量來講,簡直是小巫見大巫。北斗全球系統(tǒng)建成之后,民用將占據(jù)北斗系統(tǒng)用戶總量的95%以上?!北倍废到y(tǒng)總工程師孫家棟院士告訴《中國新聞周刊》。
據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用管理中心常務(wù)副主任趙康寧介紹,目前,北斗的用戶以集團用戶為主。除了國防部門以外,漁政、水文測報、交通運輸監(jiān)控和森林防火部門是北斗的主要用戶。在這些部門里,北斗系統(tǒng)的使用占到30%左右。
因為北斗的特點,尤其是其短報文通信的功能,特別得到漁政、水文監(jiān)測和森林防火部門的青睞?!艾F(xiàn)在南海、東海等漁政部門主動放棄了GPS,而全部改用北斗了。為什么不用GPS呢?GPS只能告訴你所在位置的經(jīng)緯度,而在海洋里,光知道經(jīng)緯度意義不大,周圍都是海。但如果使用北斗,如果有臺風(fēng),漁政部門就可以通知所有漁民;而如果一艘孤獨的漁船在茫茫大海上出現(xiàn)危險,也可以通過北斗發(fā)短信求助,漁政系統(tǒng)可以立即告訴你離你最近的漁船在什么地方,最快的救援需要多長時間等等。”趙康寧說。
由此可見,北斗系統(tǒng)的優(yōu)越性在搶險救災(zāi)時尤其突出。事實上,普通百姓第一次聽聞北斗系統(tǒng)的名字,多是在2008年汶川地震期間。當(dāng)時,在基礎(chǔ)設(shè)施損壞、通信中斷的情況下,中國衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用管理中心為救援部隊緊急配備了一千多臺“北斗一號”終端機,實現(xiàn)了各點位之間、點位與指揮部之間的直線聯(lián)絡(luò),為指揮救災(zāi)發(fā)揮了重要作用。趙康寧首率救災(zāi)小分隊跑遍北川、綿竹,“北斗短信快報”使成千上萬人獲救,至今他一直感慨萬千!
除了導(dǎo)航、通信以外,北斗的一個重要功能是授時。在軍事領(lǐng)域,聯(lián)合攻擊炸彈之所以能夠精確地打擊目標(biāo),是因為其通過衛(wèi)星定位和高精度授時來對目標(biāo)進行多維鎖定。而在民用領(lǐng)域,精度授時的概念則對金融和電力部門尤其重要。
“我打個比方:假如我們借美國2000億美元,應(yīng)該今天的零點之前還,但如果我們在零點零一秒還,一天的利息會是一個龐大的數(shù)字,差一秒即損失很多錢?!睏钤苍菏咳绱诵稳菥仁跁r的意義。
而在電力部門,“假如電力傳輸設(shè)備運行時間不同步,輕則運行設(shè)備失控,影響正常輸供,重則造成整個地區(qū)電網(wǎng)癱瘓。”國智恒電力管理科技公司董事長呂建光告訴《中國新聞周刊》記者,“而且,由于時間不同步,很難及時排查事故原因?!?/p>
目前,中國電力行業(yè)接收GPS授時信號是免費的,GPS授時終端價格低廉,然而,“免費午餐”意味著美國不承諾對任何應(yīng)用所產(chǎn)生的問題負責(zé)。2007年,曾有某省電網(wǎng)公司對其負責(zé)區(qū)域的電網(wǎng)GPS授時設(shè)備進行檢查,發(fā)現(xiàn)設(shè)備完好率不足60%。為了解決這個問題,中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心牽頭,聯(lián)合相關(guān)企業(yè)自主研發(fā)了一個“北斗電力全網(wǎng)時間同步管理系統(tǒng)”,這一研究成果正在國家電力電網(wǎng)中推廣應(yīng)用。
少年北斗的煩惱
在2007年2月北斗二代的論證會上,專家論證認(rèn)為北斗系統(tǒng)建成以后,年產(chǎn)值可達到500億元。然而,在被 GPS壟斷的民用市場,北斗的推廣必然是一個緩慢的過程,急需破解產(chǎn)業(yè)困局。
“在全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中,北斗系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)歷曲折,但扎實穩(wěn)健,有著自己“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。首先解決中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的有無問題;然后是完善系統(tǒng)功能,擴大工作區(qū)域;最后建成中國特色的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。但是相比較而言,北斗系統(tǒng)還很年輕,有很多路要走?!笨倕y繪局局長袁樹友局長坦而言之。
國防科工委原副主任沈榮駿院士告訴《中國新聞周刊》,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)在1994年立項時,系統(tǒng)的設(shè)計最大用戶量為80萬。而自2003年12月15日,第一代北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)建成并正式開通運行以來,累計用戶數(shù)量剛突破7萬,這個數(shù)字還不到設(shè)計容量的十分之一。
整體用戶數(shù)量少是困擾北斗系統(tǒng)應(yīng)用的主要原因之一?!霸谌蛩拇笮l(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)中,北斗系統(tǒng)的建設(shè)急需破解產(chǎn)業(yè)困局?!笨倕y繪局局長袁樹友少將表示。
相當(dāng)一部分人埋怨北斗系統(tǒng)的終端價格昂貴,而GPS終端物美價廉。事實上,GPS的終端之所以越來越便宜,就是因為用戶數(shù)量不斷上升推動GPS的產(chǎn)業(yè)化。
“上世紀(jì)90年代中期,李嘉誠先生的兒子李澤楷先生專程從國外帶過來送給我們GPS車載終端,索尼牌的,價格高得不得了,按當(dāng)時的匯率計算,一臺要5萬元左右。按照現(xiàn)在的物價計算,我們能買多少臺北斗???”沈榮駿說,“現(xiàn)在為什么GPS終端便宜了?用戶多了嘛!現(xiàn)在全球的GPS用戶數(shù)以億計,我們北斗才多少的量???”
用戶數(shù)量和終端價格是一對矛盾,此長彼消,不光影響價格,還直接決定了終端機的大小和款式。隨著用戶的不斷增加,北斗系統(tǒng)也有了手持機,接近手機大小。
“從技術(shù)上來講,其實還主要是產(chǎn)品化的問題。就像電器、手機那樣,如果要做得很小、很精細,我們在工藝上還有差距。北斗的終端機要像GPS做的那么小,可能還有一個過程。”趙康寧說。
業(yè)內(nèi)人士的共識是,北斗的應(yīng)用推廣,需要政策和市場的雙重努力?!罢畱?yīng)當(dāng)加大政策支持力度,制定相關(guān)行業(yè)政策和產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。”孫家棟說。
中國的北斗系統(tǒng),是上世紀(jì)80年代才剛剛實施的航天工程?!疤貏e是2003年,北斗一代系統(tǒng)正式開通服務(wù)以來,隨著系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大,漸漸需要在國家的層面,要有統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織的機制和機構(gòu),以適應(yīng)迅速發(fā)展的衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)。”沈榮駿院士很坦誠。
“北斗系統(tǒng)最終要走向市場,”楊寶峰說,“我們要發(fā)射35顆衛(wèi)星,投資600億元,這么大的投入,是需要市場支撐的?!彼J(rèn)為,北斗系統(tǒng)的應(yīng)用在國內(nèi)市場應(yīng)占到70%以上才算合理,而要達到這個目標(biāo)并非易事,需付出巨大的努力。
目前,GPS的ICD密碼和接收技術(shù)向全世界公開,世界各地廠商隨時可以制造GPS接收器,GPS不用投一分錢就可以迅速搶占市場。而北斗的ICD碼未公開,廠商要生產(chǎn)接收機,必須到有關(guān)部門申請,這也就在一定程度上限制了用戶的增加。多頭監(jiān)管帶來的內(nèi)耗,無疑也是體制之痛。
但是,如果ICD密碼公開,也可能導(dǎo)致國外廠家率先研發(fā)北斗終端機芯片,對剛剛起步的北斗系統(tǒng)民用開發(fā)廠商將是個不小的沖擊。
如何權(quán)衡此間的糾結(jié)與矛盾,是擺在北斗系統(tǒng)面前的一個挑戰(zhàn)。這一挑戰(zhàn)在2012年前后將顯得尤為突出。
隨著北斗系統(tǒng)的不斷擴大,這一龐大系統(tǒng)的管理工作也日漸繁重復(fù)雜。美、俄均成立了專門的高層機構(gòu),協(xié)調(diào)管理衛(wèi)星導(dǎo)航定位與授時,由軍方直接管理著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。美國GPS系統(tǒng)即由國家天基PNT執(zhí)行委員會統(tǒng)一管理,該委員會由美國國防部和交通部共同主持,隸屬于白宮,直接協(xié)調(diào)國務(wù)院、內(nèi)務(wù)部、參謀長聯(lián)席會議、商務(wù)部、國土安全部、國家航空航天局等部門。
“我們也需要在國家層面,組建高于現(xiàn)有各個相關(guān)部門的機構(gòu),以適應(yīng)迅速發(fā)展的衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)?!鄙驑s駿坦言?!?/p>