曹沖 李冬航 陳勖（中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會）

□□“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)（以下簡稱“北斗”）產(chǎn)業(yè)化已成為業(yè)界專家們普遍關(guān)注的熱點話題，“北斗”產(chǎn)業(yè)化對轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型等有著十分重要的影響，其與新一代信息技術(shù)和智能信息產(chǎn)業(yè)存在密切關(guān)聯(lián)。

1 概述

“北斗”的建設(shè)和營運，已經(jīng)逐步成為我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心推動力，這種推動作用正在逐步增強和壯大，從量變到質(zhì)變，從而推動產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)性增長?！氨倍贰痹诩夹g(shù)上實現(xiàn)了兩大創(chuàng)新：其一是把導航與通信緊密地結(jié)合起來，這種融合可能成為將來新一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展方向；其二是混合星座的構(gòu)成，將全球服務(wù)和區(qū)域增強服務(wù)組合在一起，將一般服務(wù)和重點保障服務(wù)能力有機地組合在一起，將原來分別建設(shè)的全球系統(tǒng)和區(qū)域增強系統(tǒng)統(tǒng)一地加以考慮，可以充分保障系統(tǒng)的合理性、整體性及靈活性。

“北斗”產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的主要挑戰(zhàn)和考驗是與其他全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GNSS）的融合。同時，這也是一個重大的機遇：如果融合得好，則“如虎添翼”，使我國能在較短時間內(nèi)，插上騰飛的翅膀，翱翔在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的廣闊天地之間。GNSS的關(guān)鍵作用是提供時間和空間基準及所有與位置相關(guān)的實時動態(tài)信息，它業(yè)已成為國家重大的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施，也是體現(xiàn)現(xiàn)代化大國地位和國家綜合國力的重要標志。GNSS是經(jīng)濟安全、國防安全、國土安全和公共安全的重大技術(shù)支撐系統(tǒng)和戰(zhàn)略威懾基礎(chǔ)資源，也是建設(shè)和諧社會、服務(wù)人民大眾、提高生產(chǎn)效率、提升生活質(zhì)量的重要工具，還是當前國家實施轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要發(fā)展方向。由于其廣泛的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度和與通信產(chǎn)業(yè)的融合度，能有效地滲透到國民經(jīng)濟諸多領(lǐng)域和人們的日常生活中，成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高成長的助推器，成為繼移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后全球第3個發(fā)展得最快的電子信息產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟增長點。

由于衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)具有應(yīng)用與服務(wù)的大眾化、全球化特質(zhì)，以及和通信與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)良好的互補性、融合性優(yōu)勢，因而具備成長為巨大產(chǎn)業(yè)的所有有利條件，且目前我國正處在其產(chǎn)業(yè)爆發(fā)性增長的孕育期，預示著該產(chǎn)業(yè)具有快速做大做強的難得機會。在當前我國大力推進新一代信息技術(shù)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大好形勢下，衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以充分利用實現(xiàn)國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重大機遇，實現(xiàn)高速度、跨越式、可持續(xù)發(fā)展，在新興的智能信息產(chǎn)業(yè)群體內(nèi)“獨領(lǐng)風騷”，帶動產(chǎn)業(yè)共同進步、集群發(fā)展和整體升級。

2 衛(wèi)星導航系統(tǒng)現(xiàn)狀

“北斗”非地球靜止軌道衛(wèi)星在軌飛行示意圖（神舟傳媒/制）

美國“全球定位系統(tǒng)”（GPS）在1994年正式投入運行后，于1996年便開始其現(xiàn)代化計劃。2000年5月1日，美國政府取消民用信號精度的可用性選擇（SA）限制，這標志著現(xiàn)代化計劃進入實施階段。近年來，GPS衛(wèi)星又增加了新的信號，強化功能性指標，預計在2016年具有L2C信號的導航衛(wèi)星將達到24顆，在2020年具有L5信號的導航衛(wèi)星將達到24顆，并進入完全工作狀態(tài)。目前，已經(jīng)啟動新一代的GPS－3項目，并計劃在2014－2026年間完成星座部署，衛(wèi)星數(shù)量為24顆，民用信號數(shù)量達到創(chuàng)紀錄的4個（L1C/A，L2C，L5，L1C），屆時GPS有可能仍然是世界最先進的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

俄羅斯“全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)”（GLONASS）在2011年達到額定24顆星的工作狀況，具備全球衛(wèi)星導航服務(wù)能力。同時，其也在開展現(xiàn)代化計劃，2011年發(fā)射了采用碼分多址（CDMA）編碼的第1顆GLONASS－K衛(wèi)星，并實現(xiàn)與GPS和歐洲“伽利略”（Galileo）在L1頻點上CDMA信號調(diào)制的兼容與互操作。GLONASS信號現(xiàn)代化計劃預計在2017年完成，屆時星座衛(wèi)星數(shù)量將達到30顆。

歐洲Galileo系統(tǒng)處于衛(wèi)星部署階段，2011年已發(fā)射了2顆在軌驗證衛(wèi)星，2012年還將發(fā)射2顆在軌驗證衛(wèi)星。按照目前的計劃，該系統(tǒng)將在2018年之后建成。

我國的“北斗”衛(wèi)星導航區(qū)域系統(tǒng)由12顆衛(wèi)星（另外還有2顆備份衛(wèi)星）組成，將在2012年建成。2020年將建成由30顆衛(wèi)星組成的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，并且期望與GPS及Galileo實現(xiàn)L1和L5頻率上的信號兼容與互操作。

衛(wèi)星導航所提供的時空信息，是信息世界中占有率最高、最為活躍的信息內(nèi)容，是新一代信息技術(shù)和智能信息產(chǎn)業(yè)的核心要素和共用基礎(chǔ)，必須納入我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的整體策劃。

吊裝“北斗”衛(wèi)星

3 中國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和“十二五”期間的重大目標

我國衛(wèi)星導航正進入產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展的根本轉(zhuǎn)折時期。國家發(fā)展和改革委員會（以下簡稱發(fā)改委）的“衛(wèi)星導航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化”專項和國防科工局“‘北斗’民用市場開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”專項的實施，科技部的中歐Galileo合作計劃和863“對地觀測和衛(wèi)星導航”主題的啟動并實施，以及總裝備部、發(fā)改委等多部門聯(lián)手開展的我國“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)重大項目，成為我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個個重要里程碑。更可喜的是，2004年以來的幾年間，我國衛(wèi)星導航應(yīng)用與服務(wù)產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生悄然變化，一批堅持日久的老牌公司從規(guī)模、業(yè)績、效益和能力上，均具有扎實的基礎(chǔ)和一定的核心競爭力，已經(jīng)成長為名副其實的行業(yè)骨干企業(yè)，有一批企業(yè)已上市，也有一批新秀以獨特的優(yōu)勢和產(chǎn)品迅速發(fā)展壯大起來。

衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的突出之處有四點：一是汽車導航儀后裝市場異軍突起；二是個人導航設(shè)備市場后來居上；三是監(jiān)控與信息服務(wù)市場穩(wěn)步前進；四是2010年導航定位手機脫穎而出，成為產(chǎn)業(yè)獨領(lǐng)風騷的產(chǎn)品，占有我國導航終端市場的大半壁江山。近年來，衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進程成績斐然，2006年突破了三大門檻：產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超百億元；用戶終端年產(chǎn)銷量超百萬臺；個人導航終端數(shù)量超過車載導航終端數(shù)量。2007年我國市場上個人導航設(shè)備激揚上市，風靡全國，2008－2009年定位手機規(guī)模市場破殼而出，行業(yè)進入了高速發(fā)展的成長期，從而使2010年成為人們望眼欲穿的智能導航手機年。

我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的主要優(yōu)勢是有強大無比的應(yīng)用和服務(wù)市場，特別是大眾化市場，主要依托兩大產(chǎn)業(yè)：一是汽車制造業(yè)，車輛導航應(yīng)用及其服務(wù)；二是移動通信和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)，手機導航定位及相關(guān)服務(wù)。汽車業(yè)的高速發(fā)展，使我國已經(jīng)成為全球汽車生產(chǎn)和消費的數(shù)一數(shù)二的大國。我國的移動通信市場經(jīng)久不衰，多年來一直是世界第一的大市場。預計在未來的5年內(nèi)，衛(wèi)星導航基本上可以逐步成為汽車和移動手機的標準配置，由此可見，有望每年至少有上千萬臺汽車和成億部移動電話有導航功能的迫切需求。在用戶數(shù)量猛增的情況下，衛(wèi)星導航行業(yè)的總產(chǎn)值自然會穩(wěn)定增長，估計到2015年將會超過2250億元，與2005年相比將增加25倍以上。同期衛(wèi)星導航終端銷售量，從2005年的275萬臺將可能增加到2015年的1.58億臺，即增長近58倍，屆時我國導航終端的社會持有量會接近或者超過4億臺。

2008－2015年我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值

2003－2015年我國衛(wèi)星導航終端銷量

衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈的四大支柱是高端制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、先進軟件業(yè)和綜合數(shù)據(jù)業(yè)。換句話說，是依托硬件、軟件、數(shù)據(jù)（地圖與內(nèi)容）和多種多樣的有無線網(wǎng)絡(luò)資源，與其密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)有現(xiàn)代服務(wù)產(chǎn)業(yè)、電子信息產(chǎn)業(yè)、汽車制造業(yè)、移動通信業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)業(yè)、基于位置服務(wù)業(yè)、消費電子業(yè)、交通運輸業(yè)……。實際上，相關(guān)行業(yè)不勝枚舉。

“十二五”期間，我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大目標是：通過國家政策和資金的扶持與引導，以及廣大企業(yè)與社會力量的共同努力，以期在不太長的時間內(nèi)，創(chuàng)建好我國衛(wèi)星導航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐、條件保障和產(chǎn)業(yè)推進這三大體系，開拓好大眾化、專業(yè)類和安全性這三大市場，營造好包括研究開發(fā)、生產(chǎn)制造、系統(tǒng)集成和應(yīng)用服務(wù)這四大主要環(huán)節(jié)構(gòu)成的完整產(chǎn)業(yè)發(fā)展價值鏈，實現(xiàn)成為用戶數(shù)量居全球第一的衛(wèi)星導航大國的愿望，同時要在技術(shù)水平、產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量水準上和核心競爭力上，形成國內(nèi)外兩個巨大導航市場，實現(xiàn)成為衛(wèi)星導航強國的理想。其具體標志是：至2015年年產(chǎn)值超過2250億元，占全球產(chǎn)值總額的10%左右（2010年僅占3%），終端銷售量超過1.58億臺，占全球總銷量的12%左右（2010年僅為5%），衛(wèi)星導航和監(jiān)控功能將逐步成為移動通信終端和汽車電子信息系統(tǒng)的標準配置，其后與衛(wèi)星導航相關(guān)的服務(wù)業(yè)，尤其是基于位置服務(wù)的產(chǎn)業(yè)會急劇增長。至2020年，以“北斗”為核心主體的中國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)會逐步實現(xiàn)從戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)向戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變，年產(chǎn)值超過4000億元，所推動形成的以新時空服務(wù)體系為龍頭的新興智能信息產(chǎn)業(yè)將達到或者超過2萬億元大關(guān)的規(guī)模。

4 未來重要任務(wù)和重點應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域

“十二五”期間，我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的重要任務(wù)是解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的系統(tǒng)性、體制性、全局性、基礎(chǔ)性的問題，解決好產(chǎn)業(yè)共用的基礎(chǔ)設(shè)施、共享平臺和通用解決方案，尤其是室內(nèi)外無縫導航的整體解決方案，以及國家科技研發(fā)項目和成果與企業(yè)和市場需求的對接問題。

在國家統(tǒng)一規(guī)劃部署指導下，通過舉國動員體制和效益與效能最大化策略，調(diào)動一切可以調(diào)動的積極因素，抓住關(guān)鍵，突出重點，集中力量辦大事辦實事辦好事，推進戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和軍民統(tǒng)籌的國家重大戰(zhàn)略，實現(xiàn)成為世界領(lǐng)先的導航大國和強國的國家目標。國家應(yīng)具體做好以下幾件事：

· 一網(wǎng)掛帥 即我國位置網(wǎng)總體架構(gòu)和核心平臺建設(shè)；

· 兩大突破 即室內(nèi)定位技術(shù)和室內(nèi)外定位融合技術(shù)；

· 三個方向 即車聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)，移動位置服務(wù)，高精度專業(yè)應(yīng)用服務(wù)；

· 四種示范 即三區(qū)域一行業(yè)（環(huán)渤海、長三角、珠三角和交通行業(yè)）；

我國“十二五”期間衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃

· 五類基礎(chǔ)設(shè)施 即以連續(xù)運營參考站網(wǎng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的多模增強系統(tǒng)，信號異常和干擾檢測、定位、報告和消除網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)，專用導航定位與數(shù)據(jù)通信配套網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，云計算網(wǎng)絡(luò)中心與組網(wǎng)，研發(fā)仿真試驗驗證演示一體化網(wǎng)絡(luò)化國家科技基礎(chǔ)平臺。

在實施“十二五”規(guī)劃的過程中，一定要堅持國家統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調(diào)管理，在政府政策和資金的扶持引導下，以市場為導向、企業(yè)為主體、金融為紐帶、效益為目標，實現(xiàn)“用、產(chǎn)、學、研、管”相結(jié)合的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展之路，大力推進產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新、人才、標準、惠民四大基本戰(zhàn)略，增強綜合基礎(chǔ)能力和市場核心競爭力，向?qū)Ш綇妵繕诉~進。

5 我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展綱要和前景

目前，衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)對于全世界來說還是個規(guī)模不大的新興產(chǎn)業(yè)，其生命期至少能夠達到50年。尤其是我國在建的“北斗”系統(tǒng)到2020年才能建成為GNSS，所以必須要有長期發(fā)展規(guī)劃。應(yīng)該指出，衛(wèi)星導航有兩個“出乎人們意料”的特點：一是衛(wèi)星導航應(yīng)用之廣大之深遠，是當時發(fā)明和設(shè)計衛(wèi)星導航系統(tǒng)的人士始料未及的；二是隨著衛(wèi)星導航應(yīng)用的日益廣泛，人們發(fā)現(xiàn)其脆弱性非常明顯，在許多惡劣的物理、日地、電磁環(huán)境條件下，衛(wèi)星導航設(shè)備無法正常工作。

因此，衛(wèi)星導航應(yīng)用領(lǐng)域有兩項任務(wù)需要認真面對，一是必須采取明確的立法和政策手段，維護和確保電磁頻譜與信號的良好工作環(huán)境；二是必須強化其他替代與輔助手段的建設(shè)和部署，確保泛在的定位、導航和授時服務(wù)得以實現(xiàn)。

我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃綱要的主要思路是：

（1）以“北斗”為核心推動力，推進中國GNSS產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展

當前，GNSS正處在大變化、大調(diào)整、大改組時期，為“北斗”建設(shè)和發(fā)展提供了前所未有的發(fā)展機遇，我們的首要目標是充分利用“北斗”的后發(fā)優(yōu)勢，和我國國內(nèi)市場的巨大潛在優(yōu)勢，因勢利導地將“北斗”產(chǎn)業(yè)與其他GNSS（尤其是GPS）應(yīng)用產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全時空的無縫對接和多系統(tǒng)融合，走市場競爭阻力最小之路，推動衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展，保證產(chǎn)業(yè)快速上臺階、上水平、上規(guī)模。

（2）以衛(wèi)星導航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈為主線，構(gòu)建并完善產(chǎn)業(yè)體系

“衛(wèi)星導航應(yīng)用只是受到人們想象力的限制”。從長遠來看，它必將成為一個巨大的產(chǎn)業(yè)。該產(chǎn)業(yè)由系統(tǒng)與信號、研發(fā)與制造、集成與工程、應(yīng)用與服務(wù)構(gòu)成產(chǎn)業(yè)鏈四大環(huán)節(jié)，并深入到高端制造業(yè)、先進軟件業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)和綜合數(shù)據(jù)業(yè)，從而能夠逐步構(gòu)建和完善由產(chǎn)業(yè)推進、技術(shù)支撐和條件保障為主要組成部分的產(chǎn)業(yè)發(fā)展體系，營造國家的基礎(chǔ)設(shè)施、共享的科技創(chuàng)新平臺和軟科學平臺，以及解決方案。

（3）以衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)體系為基礎(chǔ)，構(gòu)建新時空服務(wù)體系

產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃應(yīng)該具有戰(zhàn)略性、前瞻性和指導性，為5～10年發(fā)展確立目標，為10～20年發(fā)展奠定基礎(chǔ)。為了確保在任何時間和任何地方實現(xiàn)并完成時空信息服務(wù)，除了衛(wèi)星導航以外，必須全面采納和融合能夠提供時空信息的所有物理手段和方法與系統(tǒng)，構(gòu)建確保的時空服務(wù)系統(tǒng)和天基地基組合、室內(nèi)室外融合、導航通信整合的一體化新時空服務(wù)體系。這是國際時空基礎(chǔ)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大背景、大趨勢、大行動，是趕超國際先進水平的大舉措。

（4）以新時空服務(wù)體系為主體，打造新一代信息技術(shù)及智能信息產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)

科技是第一生產(chǎn)力，是加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的根本出路所在。當前，衛(wèi)星導航是最具影響力的戰(zhàn)略性高新科技，利用數(shù)十顆衛(wèi)星就能全天候地實現(xiàn)全球性時空服務(wù)，并且廣泛深入地應(yīng)用到國民經(jīng)濟和人民大眾生活的各個領(lǐng)域，以它為基石的新時空技術(shù)必將成為新一代信息技術(shù)和智能信息產(chǎn)業(yè)的核心推動力，成為聯(lián)系當前的物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)、超算網(wǎng)概念的關(guān)鍵、共性和主體技術(shù)與時空基礎(chǔ)信息源。

未來，以GNSS為基礎(chǔ)主體的新時空服務(wù)體系具有四大特點：一是多層次增強，在GNSS之外，有區(qū)域系統(tǒng)和局域系統(tǒng)對其進行增強；二是多系統(tǒng)兼容，通過GNSS兼容與互操作的合作，實現(xiàn)L1和L5上的民用信號的互用共享；三是多模化應(yīng)用，除了導航外，還用于定位、授時、測向，充分發(fā)揮其功能與能力；四是多手段集成，除了衛(wèi)星導航及其增強和協(xié)助外，還利用非衛(wèi)星導航手段，如蜂窩移動通信（UMTS）網(wǎng)絡(luò)、無線局域（WiFi）網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、微電子機械系統(tǒng)（MEMS）和其他慣性導航、偽衛(wèi)星、無線電信標等。采取如此眾多的對策措施，旨在通過新時空服務(wù)體系，真正做到任何時候、任何地方、全時段、全空間的無縫服務(wù)，實現(xiàn)時空服務(wù)產(chǎn)業(yè)的全球化、泛在化、規(guī)?；?、規(guī)范化和大眾化與可持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)語

我國必須抓住“北斗”建設(shè)及GNSS演變的重要契機，大力和全面推進衛(wèi)星導航的技術(shù)國際化、產(chǎn)品國產(chǎn)化、應(yīng)用大眾化、服務(wù)產(chǎn)業(yè)化和市場全球化進程，具體來說包括3個方面：①充分利用當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國內(nèi)外大環(huán)境，同步推進技術(shù)國際化和產(chǎn)品國產(chǎn)化；②應(yīng)用大眾化和服務(wù)產(chǎn)業(yè)化的目標是將產(chǎn)業(yè)做大做強，從國家發(fā)展目標出發(fā)，政府與企業(yè)要共同營造好一系列基礎(chǔ)設(shè)施、共享平臺和全方位解決方案；③市場全球化是我國實現(xiàn)從導航大國向強國轉(zhuǎn)變的重要途徑與標志。從而謀求我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)的快速、持續(xù)和跨越式發(fā)展。■