提要：2013年開始，北斗將正式向亞太用戶提供免費的無源定位、導航、授時服務。這標志著我國北斗區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)即將建成，正式迎來了北斗導航時代

北京時間2012年10月25日23時33分，在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，“長征三號丙”運載火箭劃破夜空，成功地將中國第16顆北斗導航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預定轉移軌道。

這是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，它將與先期發(fā)射的15顆北斗導航衛(wèi)星組網(wǎng)運行，形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務能力。根據(jù)計劃，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將于2013年初向亞太大部分地區(qū)提供正式服務。

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)對于提高我國的國際地位、促進經(jīng)濟社會的發(fā)展、保障國家安全等許多方面，無疑都具有十分重大的意義。但是，對于老百姓來說，北斗距離我們的生活是遠還是近？其影響又有幾何呢？

具有特殊意義

從定義上來說，衛(wèi)星導航是利用導航衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號，求出載體相對衛(wèi)星的位置，再根據(jù)已知的衛(wèi)星相對地面的位置，計算并確定載體在地球上的位置的技術。簡單地說，就是利用天上的衛(wèi)星，準確地知道地球上某地某物的位置。就我們的生活而言，常用的百度地圖、駕駛路線導航、大眾點評的美食定位等等都是基于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的應用。

對于古代皇帝來說，管理疆土可不是一件容易的事情，就算有日行千里的寶馬通風報信，但是廣袤疆土上發(fā)生的大小事情還是很難及時傳達到皇帝那里，并及時進行處理和回復。但是現(xiàn)在衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展和應用，就讓我們可以隨時知道世界另一端發(fā)生的事情了。

全球第一個衛(wèi)星導航系統(tǒng)由美國建立，在1967年開始民用。衛(wèi)星導航系統(tǒng)概念的提出已有30年，但衛(wèi)星導航全球性大眾化民用剛剛開始，真正應用只有十來年。

通常衛(wèi)星導航的應用市場可以分為三大方面：專業(yè)市場、批量市場和安防市場。而有很多應用是和我們生活息息相關的，比如徒步旅行者、野外工作人員和戶外活動者現(xiàn)在常應用袋式GPS定位器，配上電子地圖，可以在草原、大漠、鄉(xiāng)間、山野或無人區(qū)內(nèi)找到自己的目的地。還有城市中車輛的監(jiān)控管理、汽車導航與信息服務、行駛路線規(guī)劃等都是日常生活中的應用。再比如，我們現(xiàn)在使用的車載報警裝置、車載防盜裝置、車載導航裝置等等，都使用了衛(wèi)星導航系統(tǒng)。

也許有人要問：現(xiàn)在我們出門用手機搜地區(qū)、搜路線這么方便，已經(jīng)有可以使用的系統(tǒng)了，為什么還要花大力氣研究北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)呢？

殊不知，雖然現(xiàn)在的衛(wèi)星導航系統(tǒng)應用上已經(jīng)成熟，但使用的都是外國的技術和設備，在中國國內(nèi)導航市場，美國的GPS更是占據(jù)了95%以上的市場份額。而北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)（CNSS），是繼美全球定位系統(tǒng)（GPS）和俄GLONASS之后第三個成熟的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。建設北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，對于提高我國的國際地位，促進經(jīng)濟社會的發(fā)展，保障國家安全等許多方面，都具有十分重大和特殊的意義。

短短8年時間，中國完成了16顆導航衛(wèi)星密集發(fā)射的壯舉。經(jīng)過一段時間組網(wǎng)調試運行后，系統(tǒng)將具備穩(wěn)定連續(xù)地覆蓋包括中國在內(nèi)的絕大部分亞太地區(qū)的服務能力，為用戶提供定位、導航、授時以及短報文通信等服務。

應用十分廣泛

在北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)加緊布網(wǎng)建設的同時，北斗應用及其產(chǎn)業(yè)化步伐也在加快推進。而這些應用已經(jīng)在某些方面便利了我們的生活。經(jīng)過多年發(fā)展，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)已應用到交通運輸、基礎測繪、工程勘測、資源調查、地震監(jiān)測、公共安全與應急管理等眾多國民經(jīng)濟領域，在應急救災中也發(fā)揮了重要作用。

像我們出門旅行、乘坐交通工具的時候，已經(jīng)不知不覺地享受到基于北斗系統(tǒng)的“公路基礎設施安全監(jiān)控系統(tǒng)”、“港口高精度實時定位調度監(jiān)控系統(tǒng)”等應用的便利。新出的多家公司的多款汽車也已經(jīng)配備了北斗便攜式、嵌入式車載終端，完善汽車電子與導航系統(tǒng)。比如廣東基于北斗的公務車輛管理服務示范，為公務用車監(jiān)管提供了新的途徑，也取得了明顯的效益。

北斗的授時功能目前已經(jīng)在科學、金融和電力及通信中得到應用，為經(jīng)濟生活提供有力的支撐。比如，金融的貿(mào)易都要有時間點，錯了時間點，可能原來是賺的，后來就虧了。所以，公眾利用我們國家掌控的精準的金融時間，也是保障經(jīng)濟投資的途徑之一。

北斗的定位和通信功能，在漁業(yè)、森林防火、水域及海洋信息監(jiān)測、大氣環(huán)境監(jiān)測等方面已經(jīng)取得了廣泛的應用。

觀察者可以實時看到千里之外海上漁船的精確動態(tài)位置，正是得益于北斗系統(tǒng)自主研發(fā)的“船舶安全保障集中監(jiān)控管理平臺”和安裝在漁船上的北斗船載終端，它們也是北斗系通在海洋漁業(yè)精心打造“船聯(lián)網(wǎng)”應用模式的核心。在漁業(yè)上面利用北斗系統(tǒng)的定位來尋找將要到某個點的魚群，漁船和魚群交會就可以捕到大量的魚。漁民通過漁船上安裝的北斗導航儀，不僅可以知道漁船的行進航線以及周圍漁場的位置，還可以發(fā)送短信與陸地上的漁船管理部門聯(lián)系，一旦遇到臺風或患疾病需要求救時，一條短信就可以實現(xiàn)。

不僅在日常的經(jīng)濟生活中，北斗系統(tǒng)在救災過程中也發(fā)揮了特別重要的作用。在汶川和舟曲地震災區(qū)，當時的救災人員就是用北斗接收機來進行救災的。因為北斗有定位和特有的短報文通信功能，可以及時把位置報給救災指揮部，而當?shù)卦跒暮Φ那闆r下，作為生命線的通信設施已經(jīng)完全被破壞，唯一有用的就是北斗系統(tǒng)。

另外，現(xiàn)在還開發(fā)了基于北斗的森林防火系統(tǒng)，在防火車上裝了具有通信功能的北斗定位接收機，可以引導車輛和消防人員到火災點救災，或者進行一些人員的調度指揮。

未來生活受益

2013年上半年，北斗將正式向亞太用戶提供免費的無源定位、導航、授時服務，范圍覆蓋東至日本、西至印度東部、南到澳大利亞、北至蒙古國的區(qū)域。這標志著我國北斗區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)即將建成，正式迎來了北斗導航時代。

在此背景下，北斗將會怎樣改變我們的生活呢？

首先，現(xiàn)在我們使用GPS所帶來的便利，使用北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)也一樣能夠實現(xiàn)。

其次，北斗將會為我們帶來這樣的未來智能交通：繁忙的城市中，車輛在智能交通網(wǎng)絡的指揮下迅速而有序地穿梭移動，即便是盲人，也能自如地駕駛，實現(xiàn)零交通事故率；未來汽車具有了感知能力，車與車之間、車與建筑物之間，以及車與城市基礎設施之間能夠實現(xiàn)互聯(lián)互通，隨時隨地獲得即時資訊，做出與交通出行有關的明智決定；智能的車聯(lián)網(wǎng)，甚至可以幫助司機訂票、尋找停車場，以及自己找到充電站完成充電。

車聯(lián)網(wǎng)的意義還遠不止于此。城市的應急救援和行業(yè)車輛運行監(jiān)控，同樣是智能交通發(fā)展的重點領域，不但可以提高商用車的運營效率，更可以增強危險車輛的監(jiān)管力度。

這些構想都不是科幻電影中的情節(jié)，而是20年以后可能實現(xiàn)的生活，是將無線通信、衛(wèi)星導航及傳感技術聯(lián)姻重新定義的智能交通。這些將會依賴北斗導航系統(tǒng)的使用打破GPS在我國衛(wèi)星導航領域的壟斷地位，以及顯著降低導航地圖和動態(tài)交通信息服務公司的成本。

如果說智能交通離我們還很遠，那么，以導航定位基礎服務為核心的創(chuàng)新服務產(chǎn)業(yè)將在近幾年融入百姓生活。

未來幾年，上海市民將率先可以借助智能手機的出租車呼叫系統(tǒng)，搜索并對接附近的出租車；此外，公交電子站牌、特殊人群健康預警等項目也在研制中；通過衛(wèi)星導航產(chǎn)生的位置服務到2012年底，導航精度能達到10米左右；完全建成時，定位精度能達到厘米。

甚至，重慶將提供的基于北斗的車載導航，可精確到1～2毫米。同時，人們關心的客運班車、旅游包車、長途危險品運輸車，在運輸過程中的監(jiān)管和服務問題也將得到有效解決，可以提高監(jiān)管效率，減少道路交通事故，保障出行安全。

衛(wèi)星導航定位與位置服務離我們并不遙遠。北斗，正在悄然改變我們的生活……

（來源：工人日報）

延伸閱讀

衛(wèi)星定位基本原理

以GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)為例，24顆GPS衛(wèi)星在離地面2萬200千米的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。

由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收機的距離，利用三維坐標中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置（X，Y，Z）?？紤]到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。

事實上，接收機往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時，接收機可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。

由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及人為的SA保護政策（2000年5月1日取消），使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度，普遍采用差分GPS（DGPS）技術，建立基準站（差分臺）進行GPS觀測，利用已知的基準站精確坐標，與觀測值進行比較，從而得出一修正數(shù)，并對外發(fā)布。接收機收到該修正數(shù)后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準確的位置。實驗表明，利用差GPS，定位精度可提高到5米。