張全德，范京生

(中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會，北京　100830)

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我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展

張全德，范京生

(中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會，北京100830)

為了進(jìn)一步發(fā)展我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，論述了該產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及趨勢：我國第二代BDS提供區(qū)域服務(wù)以來，在國家有關(guān)部委和地方政府的支持下，衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速；BDS導(dǎo)航定位在我國各行業(yè)、各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，成為我國重要的時空基準(zhǔn)；室內(nèi)外高精度無縫導(dǎo)航技術(shù)獲得突破，位置服務(wù)與手機完美結(jié)合，衛(wèi)星導(dǎo)航定位一系列技術(shù)創(chuàng)新，使衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景光明；而與互聯(lián)網(wǎng)和無線通訊深度融合的衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)，將進(jìn)入家庭和人們?nèi)粘Ｉ?，成為?jīng)濟和社會發(fā)展必不可少的信息。

衛(wèi)星導(dǎo)航定位；BDS；應(yīng)用；發(fā)展

0　引言

2000年我國相繼發(fā)射2顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星，建成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)，成為世界上第3個擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。2003年發(fā)射第3顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星，進(jìn)一步增強了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)性能。2012年底完成5顆地球靜止軌道(geostationary Earth orbit，GEO)衛(wèi)星、5顆傾斜地球同步軌道(inclined geo-synchronous orbits，IGSO)衛(wèi)星和 4顆中圓地球軌道(medium Earth orbit，MEO)衛(wèi)星組網(wǎng)的、具備區(qū)域服務(wù)能力的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou navigation satellite system，BDS)[1]。2014-11，BDS服務(wù)性能獲得國際海事組織批準(zhǔn)，意味著BDS已經(jīng)正式取得國際海事應(yīng)用的合法地位[2]153。除了我國的BDS外，目前已經(jīng)運行或者正在部署的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(global navigation satellite system，GNSS)主要有：美國的全球定位系統(tǒng)(global positioning system，GPS)、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(global navigation satellite system，GLONASS)和歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Galileo navigation satellite system，Galileo),還有日本的準(zhǔn)天頂衛(wèi)星系統(tǒng)(quasi-zenith satellite system，QZSS)、印度區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Indian regional navigation satellite system，IRNSS)等區(qū)域?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)以及星基增強系統(tǒng)(satellite-based augmentation system，SBAS)和連續(xù)運行參考站網(wǎng)(continuously operating reference system，CORS)等。

BDS國際化工作緊隨國家外交大局，分層次有步驟地務(wù)實推動。我國與俄羅斯簽署了《中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)委員會與俄羅斯聯(lián)邦航天局在全球衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域合作諒解備忘錄》，與美國簽署了《中美民用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)合作聲明》[2]105-108。

全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)競爭與合作并存的國際格局以及產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的趨勢，促進(jìn)了衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在更廣泛領(lǐng)域深度應(yīng)用。一個廣泛應(yīng)用GPS、GLONASS、BDS、Galileo全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)在我國蓬勃發(fā)展和壯大起來。

目前，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)及其產(chǎn)業(yè)正經(jīng)歷前所未有的4大轉(zhuǎn)變：從單一的GPS時代轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲龑嵸|(zhì)性的多星座并存兼容的GNSS新時代，開創(chuàng)衛(wèi)星導(dǎo)航體系全球化和增強多模化的新階段；從以衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用主體轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄎ?、?dǎo)航及授時(positioning navigation time，PNT)與移動通信和互聯(lián)網(wǎng)等信息載體融合的新時期，開創(chuàng)信息融合化和產(chǎn)業(yè)一體化，以及應(yīng)用智能化的新階段；從經(jīng)銷應(yīng)用產(chǎn)品為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫\營服務(wù)為主的新局面，開創(chuàng)應(yīng)用大眾化和服務(wù)產(chǎn)業(yè)化，以及信息服務(wù)智能化的新階段；從室外導(dǎo)航定位為主轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)外無縫導(dǎo)航定位的新時空服務(wù)體系的新紀(jì)元，開創(chuàng)以衛(wèi)星導(dǎo)航為基石的多手段融合、天地一體化、服務(wù)泛在化和智能化的新階段。

1　國家政策引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展

1.1國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展

2012-07，國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知將導(dǎo)航定位及應(yīng)用列為重點發(fā)展方向，要求完善我國全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，提升衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化水平[3]。2013-08，國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》中指出，加快推動北斗導(dǎo)航核心技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，推動BDS導(dǎo)航與移動通信、地理信息、衛(wèi)星遙感、移動互聯(lián)網(wǎng)等融合發(fā)展，支持位置信息服務(wù)(location based services，LBS)市場拓展[4]。2013-09，國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，勾劃出產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)圖，部署了基礎(chǔ)工程、創(chuàng)新工程、安全工程、大眾工程和國際化工程。提出落實5項保障措施：加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，形成發(fā)展合力；發(fā)布國家政策，推廣應(yīng)用服務(wù)；完善政策法規(guī)，優(yōu)化發(fā)展環(huán)境；加強標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，提升發(fā)展水平；加大公共投入，鼓勵產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。同時規(guī)劃強調(diào)至2020年產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值達(dá)到4 000億元的目標(biāo)[5]。

國家發(fā)展改革委、國防科工委印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見的通知》，要求“加快形成建立以BDS為核心的民用導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)體制。建立統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機制，研究制定BDS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)民用應(yīng)用政策，促進(jìn)BDS的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；對于涉及國家經(jīng)濟、公共安全的重要行業(yè)領(lǐng)域須逐步過渡到采用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制，鼓勵其他行業(yè)和領(lǐng)域采用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制[6]”。

國家發(fā)展改革委、財政部2012年和2013年組織實施了衛(wèi)星及應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項BDS衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用示范類項目。采用支持制造商和用戶聯(lián)合研發(fā)的方式共支持了50個項目，主要在行業(yè)、大眾和安全3個方向，國家補貼資金共13.81億元(其中2012年6.13億元，2013年7.68億元)，終端示范總數(shù)量達(dá)到3 841 043臺(套)，芯片示范總數(shù)量達(dá)到500萬片；推動了BDS應(yīng)用規(guī)模化發(fā)展，尤其是在提高國產(chǎn)芯片的競爭力和終端批量生產(chǎn)能力、降低BDS模塊和終端價格、提高市場接受度等方面起到了決定性作用[7]。

2014年國家發(fā)展改革委和財政部發(fā)出《關(guān)于組織開展BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)重大應(yīng)用示范發(fā)展專項的通知》，建立以應(yīng)用為導(dǎo)向、用戶為龍頭、企業(yè)為主體的BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，推動技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、服務(wù)模式創(chuàng)新和商業(yè)模式創(chuàng)新，著力促進(jìn)BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品與服務(wù)的市場化、規(guī)?；瘧?yīng)用；到2016年實現(xiàn)BDS衛(wèi)星導(dǎo)航及其兼容產(chǎn)品應(yīng)用總量突破3 000萬臺(套)，重要領(lǐng)域智能化應(yīng)用水平顯著提升，大眾消費市場初具規(guī)模，我國BDS衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)自主化發(fā)展能力顯著增強；重點支持BDS室內(nèi)外位置服務(wù)基礎(chǔ)平臺建設(shè)、重點行業(yè)和重點區(qū)域的重大示范應(yīng)用[8]。

工業(yè)和信息化部電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金管理辦公室印發(fā)通知，明確要求將BDS行業(yè)應(yīng)用示范(交通、電力行業(yè))項目列為專項招標(biāo)項目，BDS產(chǎn)業(yè)連續(xù)多年被列入電子發(fā)展基金計劃[9]。

科技部發(fā)布《導(dǎo)航與位置服務(wù)科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，要求開展在大眾位置服務(wù)、交通出行服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、應(yīng)急救援等領(lǐng)域廣泛開展示范應(yīng)用?？萍疾慷嗄陙碓凇皣?63計劃地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域”對BDS科研開發(fā)、芯片研制、終端制造、系統(tǒng)平臺建設(shè)、室內(nèi)外導(dǎo)航定位等各方面設(shè)立專項，給予科技資金支撐[10]。

交通部發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)“重點運輸過程監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)工程”實施工作的通知》，要求河北、江蘇、安徽、山東、湖南、貴州、寧夏、陜西、天津9個示范省市的大客車、旅游車和危險品運輸車輛在2013-03底前，80%以上車輛必須安裝BDS車載終端，6月1日后，凡未按規(guī)定安裝BDS導(dǎo)航的車輛，不予核發(fā)或?qū)彊z道路運輸證[11]。

交通部、公安部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局發(fā)布《道路運輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法》(2014年第5號令)，要求道路運輸車輛必須安裝衛(wèi)星定位裝置，并接入由企業(yè)監(jiān)控平臺上傳到各地政府監(jiān)管平臺，然后再匯總?cè)珖缆坟涍\車輛公共監(jiān)管和服務(wù)平臺[12]。

交通運輸部、總裝備部聯(lián)合啟動，中國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航重大專項應(yīng)用示范工程“基于BDS的中國海上搜救信息系統(tǒng)示范工程”項目。面向全國海洋用戶推廣40萬套BDS海上搜救型手機及其他BDS終端設(shè)備。在道路運輸、海上搜救、內(nèi)河航運、貨運物流、公眾出行、遠(yuǎn)洋運輸和民航空域管理等7個領(lǐng)域開展BDS重大專項示范工程，計劃“十三五”前完成所有示范工程的建設(shè)[13]。

農(nóng)業(yè)部、財政部發(fā)布了《2013年農(nóng)業(yè)機械購置補貼實施指導(dǎo)意見》，將漁船用BDS船載終端和AIS船載終端納入全國農(nóng)機購置補貼機具種類范圍；此舉將大幅度提高BDS和AIS船載終端在漁船上的覆蓋率[14]。

公安部下發(fā)了《BDS導(dǎo)航系統(tǒng)公安建設(shè)與應(yīng)用指導(dǎo)意見》，高度重視BDS公安應(yīng)用工作，將BDS衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用工作列入全國公安規(guī)劃。

國家電監(jiān)會確立“天地互備，以BDS為主的電力授時體系”。國家發(fā)改委在2009年至2020年，投資4萬億元用于智能電網(wǎng)建設(shè)。

國家林業(yè)局印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加快林業(yè)信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出“要以實施國家林業(yè)BDS應(yīng)用示范工程為先導(dǎo)，帶動國產(chǎn)對地觀測系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)等在林業(yè)行業(yè)的廣泛應(yīng)用[15]”。

國家測繪地理信息局印發(fā)了《國家測繪地理信息局關(guān)于BDS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)推廣應(yīng)用的若干意見》，明確要求加快BDS地面基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，著力加強BDS應(yīng)用科技創(chuàng)新，著力支持BDS相關(guān)企業(yè)發(fā)展，著力推動BDS行業(yè)應(yīng)用，著力優(yōu)化BDS應(yīng)用市場環(huán)境；并制定了18條貫徹執(zhí)行的具體措施和意見[16]。

在國家政策的引領(lǐng)下，北京、天津、廣東、廣西、安徽、湖北、湖南、四川、貴州、河南、河北、陜西、山西、新疆等省、市、自治區(qū)紛紛出臺地方政策，推動了BDS導(dǎo)航定位在各個地區(qū)和領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用[2]26-35。

此外上海、天津、武漢、南京、青島、蘭州、中山、江門等地方政府建立了BDS衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)園高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，出臺優(yōu)惠政策，“筑巢引鳳”吸引BDS衛(wèi)星高新企業(yè)落戶，以BDS產(chǎn)業(yè)推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展[17]37。

國家一系列發(fā)展BDS導(dǎo)航定位政策的出臺極大地激發(fā)和調(diào)動了各行業(yè)應(yīng)用BDS、發(fā)展BDS的熱情，使我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的整體得到升級發(fā)展，尤其在國產(chǎn)化方面從數(shù)量和質(zhì)量2個層面均有大幅提升。在我國BDS兼融其他系統(tǒng)的導(dǎo)航與位置服務(wù)已進(jìn)入大發(fā)展、規(guī)模化應(yīng)用的黃金階段。

1.2行業(yè)協(xié)會主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步

中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(簡稱“中位協(xié)”)經(jīng)過20年的辛勤耕耘，架起了BDS導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)的溝通橋梁：從2011年起發(fā)布年度中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書；每年舉辦中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)年會；評選、表彰年度衛(wèi)星導(dǎo)航定位科學(xué)技術(shù)獎獲獎項目和優(yōu)秀工程獎項目、優(yōu)秀論文作者；宣布地圖導(dǎo)航定位產(chǎn)品推薦名單、BDS高精度測量型接收機推薦名單；表彰行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)和先鋒人物。此外簽約天津武清，建立BDS戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)園；授予鄂爾多斯、濟寧和廈門“BDS產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范基地”稱號、贛州BDS產(chǎn)業(yè)園“國家BDS產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范基地”稱號；推動在山東泰安東平縣建設(shè)BDS應(yīng)用智能養(yǎng)老示范基地；組織專家對測量型BDS接收機產(chǎn)品性能指標(biāo)進(jìn)行了嚴(yán)格檢測，對產(chǎn)品的軟硬件技術(shù)性能等進(jìn)行了綜合評審。

中位協(xié)實施BDS“百城百聯(lián)百用”行動，被列入國家測繪地理信息局2015年重點工作。中位協(xié)對首期征集的近百個項目進(jìn)行了宣傳推廣[18]。BDS精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)建設(shè)進(jìn)展順利，BDS與燃?xì)庑袠I(yè)多種業(yè)務(wù)進(jìn)行深度結(jié)合。北京燃?xì)?、深圳燃?xì)?、重慶燃?xì)狻⒊啥汲鞘腥細(xì)?、海南民生管道燃?xì)?、杭州燃?xì)?、寧波興光燃?xì)狻㈠\州燃?xì)?、惠州、江門、濮陽等多地已經(jīng)開展項目建設(shè)和應(yīng)用。2015-06，中位協(xié)與中燃協(xié)、新奧能源在廊坊舉辦“百城百聯(lián)百用”BDS精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)落地新奧能源簽約和項目介紹會。目前，新奧能源已在全國140多家公司逐步建設(shè)BDS精準(zhǔn)服務(wù)站，并與全國精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，在工程、運營、安全、客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)中引入BDS應(yīng)用?；贐DS應(yīng)用構(gòu)建居家養(yǎng)老解決方案項目取得重要進(jìn)展，項目實施已在四川、遼寧、內(nèi)蒙古、新疆、陜西、山西、廣東、福建、海南、河北、山東、云南、寧夏、江蘇、浙江等開展，養(yǎng)老服務(wù)商已確定發(fā)展用戶達(dá)136萬。BDS車衛(wèi)士——電動自行車安全的綜合治理項目已在十余省市和當(dāng)?shù)氐墓膊块T、移動運營商、保險公司以及電動車生產(chǎn)廠商中合作推廣，目前平臺有效用戶數(shù)逾萬名。BDS學(xué)生卡項目、橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)項目已經(jīng)啟動實施。中位協(xié)開展的BDS“百城百聯(lián)百用”行動，凝聚了企業(yè)力量，有力地推動了衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.3其他行業(yè)助力產(chǎn)業(yè)升溫

國家和地方政府政策的引領(lǐng)、推廣應(yīng)用專項和科研資金的支持，使企業(yè)看到了BDS朝陽產(chǎn)業(yè)光明的前景。其他領(lǐng)域的企業(yè)紛紛涉足衛(wèi)星導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)，為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開辟了新的市場空間；尤其是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的介入，使衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)成為關(guān)注的新熱點。

互聯(lián)網(wǎng)巨頭阿里巴巴進(jìn)入導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)。2013年阿里巴巴以2.94億美元投資，收購高德28%股份，成為國內(nèi)導(dǎo)航地圖供應(yīng)商[17]43。2014-02阿里巴巴以11億美元全資收購高德，具有甲級電子地圖測繪資質(zhì)的高德軟件公司成為阿里巴巴子公司[2]113。

百度進(jìn)軍導(dǎo)航領(lǐng)域。2013年百度并購了導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)、具有品牌“道道通”導(dǎo)航電子地圖的瑞圖萬方。百度集團成立了專門的“地圖事業(yè)部”，致力搭建基于地圖產(chǎn)品的生活服務(wù)平臺；并于2013年收購了人人網(wǎng)旗下的團購業(yè)務(wù)糯米網(wǎng)，推進(jìn)在地圖上的線上線下結(jié)合(online To offline，O2O)等業(yè)務(wù)[17]43。

騰訊集團在2014-01全資收購了擁有甲級導(dǎo)航測繪資質(zhì)的科菱航?？臻g信息技術(shù)有限公司，依托其數(shù)據(jù)加快街景數(shù)據(jù)的采集；后又入股四維圖新，成為四維圖新第二大股東[2]113。

兵器集團砸下重金進(jìn)入導(dǎo)航位置服務(wù)領(lǐng)域。2014年兵器集團與阿里巴巴聯(lián)合，各出資10個億，準(zhǔn)備打造全國位置服務(wù)一張網(wǎng)的建設(shè)。

互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)針對導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的一系列并購行為，顯示了這一新興產(chǎn)業(yè)的活力。

1.4應(yīng)用市場發(fā)展迅速

近幾年來我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。2014年產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到1 343億元，較2013年增長29.1%[19]12。同時，BDS應(yīng)用占比進(jìn)一步提高，國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航市場新增銷售產(chǎn)品及系統(tǒng)超過80%已采用BDS兼容技術(shù)。隨著BDS熱度持續(xù)升溫，產(chǎn)業(yè)新增投資和新增企業(yè)數(shù)量保持高速增長，衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位數(shù)量已超過13 000家，從業(yè)人員近40萬。隨著智能手機進(jìn)一步普及，國內(nèi)導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破3.88億臺，其中帶衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機銷售量達(dá)到3.7億臺，汽車導(dǎo)航后裝市場終端銷量約910萬臺，汽車導(dǎo)航前裝市場終端銷量約247萬臺，各類監(jiān)控終端銷量約650萬臺，其他便攜式導(dǎo)航設(shè)備(portable navigation devices，PND)、個人導(dǎo)航儀產(chǎn)品銷量約70萬臺，高精度定位接收機或板卡產(chǎn)銷量(含出口)超過15萬臺(套)。同時，GPS與BDS兼容應(yīng)用正逐漸成為國內(nèi)外廠商產(chǎn)品的主流技術(shù)方案，從而使BDS終端社會總持有量從2013年的百萬規(guī)模量級到2014年躍升至千萬量級[19]12。2015年我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過1 900億元，BDS相關(guān)的貢獻(xiàn)率超過30%，其中在精準(zhǔn)行業(yè)、地理信息和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，BDS貢獻(xiàn)率已經(jīng)占到半數(shù)[20]。

2　技術(shù)創(chuàng)新展現(xiàn)產(chǎn)業(yè)光明前景

1)室內(nèi)外高精度無縫導(dǎo)航技術(shù)獲得突破。

科技部制定的《導(dǎo)航與位置服務(wù)科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，明確解決制約我國導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的瓶頸技術(shù)問題，突破以BDS為核心的多系統(tǒng)兼容互用、室內(nèi)外協(xié)同實時精密定位、全息導(dǎo)航地圖獲取融合與更新、位置信息挖掘與智能服務(wù)、高性能組合導(dǎo)航、位置服務(wù)系統(tǒng)及終端性能的測試監(jiān)測與評估等關(guān)鍵技術(shù)。經(jīng)過科研人員、企業(yè)界的共同努力，我國導(dǎo)航與位置服務(wù)市場發(fā)展迅速，以“羲和系統(tǒng)”為標(biāo)志的室內(nèi)外高精度無縫導(dǎo)航技術(shù)獲得突破，使手機終端獲得室內(nèi)外1～3 m的高精度服務(wù)成為可能[21]17-22。國內(nèi)全息位置地圖理念和實踐取得顯著成果，2012年地圖興趣點(point of interest，POI)超過2 000萬，用戶量超過2億，2013年興趣點達(dá)到5 000萬，用戶量達(dá)到5億。百度、騰訊等位置服務(wù)擴張迅速，2014-01，百度地圖日服務(wù)請求超過40億次，打車、團購、旅游、物流等應(yīng)用蓬勃興起，這極大延伸了衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用市場。我國當(dāng)前已成為全球?qū)Ш脚c位置服務(wù)發(fā)展最快、最具活力的市場，極大提升了BDS應(yīng)用的潛在價值。

2)民航空管運行及安全保障應(yīng)用提升。

民航空管突破了基于協(xié)同決策的飛行流量調(diào)配等技術(shù)，建立了覆蓋民航局、空管和機場運行部門的協(xié)同決策系統(tǒng)，使空管運行服務(wù)能力得到有效提升。目前相關(guān)信息系統(tǒng)與技術(shù)裝備已在民航局運行監(jiān)控中心及華北、東北、中南、西北地區(qū)的部分管制中心、繁忙機場進(jìn)行了應(yīng)用，并取得實際效益，已使首都機場的航班平均正常率提高了3.2個百分點，數(shù)字化放行率達(dá)到80.9%[2]130?？展苎b備國產(chǎn)化取得長足進(jìn)步，成功研制了機場場面活動監(jiān)視與引導(dǎo)系統(tǒng)等空管裝備，打破了國外技術(shù)與產(chǎn)品壟斷，提升了民航空管技術(shù)裝備的國產(chǎn)化水平，為形成自主可控的我國空管系統(tǒng)、提高我國民航空管的安全保障能力做出貢獻(xiàn)。導(dǎo)航科技創(chuàng)新支撐通用航空發(fā)展，突破了多模態(tài)一體化多源監(jiān)視等技術(shù)，形成了軍民兼顧的通用航空運行管理技術(shù)解決方案及技術(shù)裝備原型，為實現(xiàn)看得見、管得住的目標(biāo)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

3)位置服務(wù)與手機完美結(jié)合。

基于羲和室內(nèi)外導(dǎo)航技術(shù)開發(fā)的智能手機應(yīng)用導(dǎo)航軟件“尋鹿”開通了國內(nèi)8大主要城市機場室內(nèi)定位和位置服務(wù)，成果擁有者已與聯(lián)想集團簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，將預(yù)裝到5 000萬智能手機上[2]130：這是國內(nèi)室內(nèi)位置服務(wù)廠商與手機廠商的首次大規(guī)模合作，也是國內(nèi)室內(nèi)位置服務(wù)廠商更加直觀地進(jìn)入到公眾視野的一次突破。聯(lián)想手機未來將會基于“尋鹿”提供的室內(nèi)空間數(shù)據(jù)，面向用戶推出更多的新功能，引起國際跨國公司關(guān)注。

當(dāng)今世界主要GNSS芯片商——高通、博通、U-blox以及聯(lián)發(fā)科等公司發(fā)布的最新芯片功能中均包含BDS。目前高通向我國大量銷售的智能手機套片型號驍龍8000，就內(nèi)置BDS定位功能。博通和聯(lián)發(fā)科公司提供的智能手機解決方案也均含有BDS定位功能[22]。

4)多信號接收處理的互用技術(shù)獲得突破。

在國家863“多星座互用關(guān)鍵技術(shù)與仿真驗證平臺”、國防科工局項目“多頻多星座GNSS軟件接收機”課題的支持下，國家遙感中心衛(wèi)星導(dǎo)航信號處理部針對現(xiàn)有4大GNSS系統(tǒng)的多信號互用接收處理技術(shù)，研究了多系統(tǒng)互用接收新方法，創(chuàng)新性地提出了從用戶角度分析評估多星座互用信號的捕獲、跟蹤、解調(diào)、抗干擾、抗多徑等性能的評估方法，為未來多系統(tǒng)互用接收機的設(shè)計提供參考，為新體制信號性能的測試、驗證與互用性評估提供支持。研發(fā)的4系統(tǒng)9頻點互用接收處理平臺，可實時接收處理4大系統(tǒng)民用信號，代表著目前國際上實時軟件接收技術(shù)的先進(jìn)水平；并在國內(nèi)外學(xué)術(shù)界、工業(yè)界產(chǎn)生了很大影響[2]125-126。

5)芯片及接收終端研制取得新進(jìn)展。

芯片是衛(wèi)星定位移動終端的核心，是衛(wèi)星定位在移動通信領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，國內(nèi)市場移動基帶芯片和應(yīng)用處理芯片的國產(chǎn)化率快速提升，國內(nèi)移動芯片設(shè)計在多核、多模、高工藝等方面均有所突破。上海北伽導(dǎo)航科技有限公司發(fā)布的40 nm級射頻基帶一體化芯片“航芯一號”，路測定位精度為2.5 m，達(dá)到國內(nèi)一流水平，標(biāo)志著我國BDS導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸得到突破[2]140。杭州中科微電子有限公司研制的55 nm工藝SOCBDS單芯片，實現(xiàn)BDS、GPS、GLONASS 3模聯(lián)合定位，支持任意雙模和單模導(dǎo)航定位，支持6模(BDS、GPS、GLONASS、GALILEO、QZSS、SBAS)系統(tǒng)聯(lián)合定位，各項性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平[2]140。中電華大推出多模SOC導(dǎo)航芯片產(chǎn)品，在歐洲權(quán)威機構(gòu)ABI剛剛發(fā)布的全球GNSS IC供應(yīng)商排名中，位列第7。

國家遙感中心衛(wèi)星導(dǎo)航信號處理部承擔(dān)的互操作型、測量型和授時型GNSS接收機，兼容BDS、GPS、GLONASS和Galileo等4大GNSS系統(tǒng)，能夠接收當(dāng)前和計劃中的GNSS民用信號[2]125。

BDS星通旗下和芯星通“多系統(tǒng)多頻率衛(wèi)星導(dǎo)航定位關(guān)鍵技術(shù)及SoC芯片產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目榮獲2015年度國家科技進(jìn)步獎二等獎[23]。

3　技術(shù)融合拓展產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域

衛(wèi)星導(dǎo)航定位與互聯(lián)網(wǎng)、無線通信是近幾年來發(fā)展最快的3大IT產(chǎn)業(yè)。它們之間相互融合；以衛(wèi)星導(dǎo)航為主體、以基于位置的服務(wù)(LBS)為代表的綜合信息服務(wù)迅猛發(fā)展，如智能手機均帶有衛(wèi)星導(dǎo)航和授時信息，人們佩帶的BDS手表也有導(dǎo)航信息，導(dǎo)航信息逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ詈屯獬鏊蕾嚨谋匾畔?，為全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用進(jìn)入人們的日常生活創(chuàng)造了條件?？梢哉f導(dǎo)航與位置服務(wù)已廣泛深入到社會各領(lǐng)域、各行業(yè)，尤其在測繪與地理信息產(chǎn)業(yè)、地殼形變監(jiān)測、氣象預(yù)報、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報、物流信息、交通運輸管理、社會治安管理等行業(yè)和領(lǐng)域，衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)已成為主要依賴的技術(shù)手段。

衛(wèi)星導(dǎo)航定位與互聯(lián)網(wǎng)和無線通訊結(jié)合產(chǎn)生許多新的服務(wù)模式和經(jīng)濟效益，其應(yīng)用面不斷擴大，如中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會實施的“百城、百聯(lián)、百用”行動推廣了以下項目[18]17-49：

1)“基于BDS的城市管網(wǎng)管理”項目將BDS地基增強CORS 系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于燃?xì)鈽I(yè)務(wù)鏈的各個環(huán)節(jié)，從本質(zhì)上改善了管網(wǎng)建設(shè)、運營、安全等業(yè)務(wù)的信息化管理能力和質(zhì)量。

2)基于BDS定位應(yīng)用的“關(guān)護通”智慧養(yǎng)老服務(wù)系統(tǒng)將互聯(lián)網(wǎng)、BDS導(dǎo)航定位、無線通信技術(shù)、家庭物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無線射頻識別技術(shù)(radio frequency identification technology，RFID)，以及老人對親情服務(wù)、緊急救助、健康檢測和專家咨詢、居家養(yǎng)老服務(wù)等多方面的需求與家人、養(yǎng)老服務(wù)商、醫(yī)療機構(gòu)等整合在一起，為老人打造一套現(xiàn)代居家養(yǎng)老服務(wù)解決方案；不僅可以破解老人居家養(yǎng)老的社會難題，而且也開辟了新的就業(yè)渠道，給養(yǎng)老服務(wù)商也帶來可觀的經(jīng)濟和社會效益。

3)通用分組無線業(yè)務(wù)(general packet radio service，GPRS)、近距離無線通信技術(shù)(near field communication，NFC)和第3代數(shù)字通信(3rd generation，3G)等通信技術(shù)與導(dǎo)航定位密不可分；基于BDS的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，通過應(yīng)用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航定位、GIS 等技術(shù)，以GPRS/3G/電臺/Zigbee/BDS為通信手段，融合多種地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測傳感器，實現(xiàn)現(xiàn)場地質(zhì)信息監(jiān)測與獲取、地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理與集成、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測與防治決策，廣泛應(yīng)用于滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域。

4)BDS農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)利用BDS衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)和自動化技術(shù)，通過高精度GNSS 天線接收衛(wèi)星信號，結(jié)合實時動態(tài)(real-time kinematic，RTK)差分技術(shù)，在農(nóng)機車載終端上解算得到高精度位置坐標(biāo)，利用各種傳感，濾除車輛晃動誤差，將數(shù)據(jù)輸出給液壓控制設(shè)備，控制農(nóng)用拖拉機車輛按設(shè)定軌跡自動行駛，擁有cm級控制精度，達(dá)到提高農(nóng)機作業(yè)精準(zhǔn)度、解放駕駛員高強度工作壓力，解決重播、漏耕、夜晚無法作業(yè)等問題的目的。

5)基于GPS/BDS/GPRS/RFID/NFC技術(shù)的電子鎖移動通訊終端可用于物流運輸?shù)脑谕緦崟r位置以及實時鎖狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、電子交接，特別適用于各種臨時不固定的流動車輛，免安裝，掛上GPS/BDS電子鎖便可實現(xiàn)在途實時監(jiān)管。

4　結(jié)束語

在信息化社會，絕大多數(shù)動態(tài)信息都離不開時間和位置參數(shù)。衛(wèi)星導(dǎo)航接收機在全球的任何地方都可獲得μs至ns級的時間信號；在精確定位上，能達(dá)到cm至mm級的精度；在性能上，衛(wèi)星導(dǎo)航用戶產(chǎn)品的體積越來越小，功能越來越強，價格越來越便宜。衛(wèi)星導(dǎo)航定位已從個別部門、個別場合的應(yīng)用，逐漸過渡到國民經(jīng)濟眾多部門基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)平臺的應(yīng)用；從少數(shù)行業(yè)的專業(yè)應(yīng)用逐漸過渡到公眾的廣泛應(yīng)用。特別在尖端領(lǐng)域如基礎(chǔ)科學(xué)等方面已有廣泛的應(yīng)用。衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)成熟到可以把廉價的32位處理器與高性能衛(wèi)星導(dǎo)航內(nèi)核集成在一起，同時軟件方面突出了用戶界面易用性、人性化。

相信到2020年我國BDS衛(wèi)星系統(tǒng)完成布網(wǎng)，屆時在全球任何位置都能得到BDS衛(wèi)星提供的服務(wù)，BDS導(dǎo)航與位置服務(wù)應(yīng)用將會進(jìn)一步深入而廣泛地發(fā)展。

[1]中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室.北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)公開服務(wù)性能規(guī)范(1.0 版)[EB/OL].(2013-12-27)[2016-01-11].http：//www.beidou.gov.cn/2014/01/02/20140102125ba00b333844faad76a3d4b244b0a2.html.

[2]中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會.中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)年鑒 2014[G].北京：中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會，2015.

[3]國務(wù)院.關(guān)于印發(fā)“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知：國發(fā)〔2012〕28號[EB/OL].(2012-07-09)[2016-01-11].http：//www.gov.cn/zwgk/2012-07/20/content_2187770.htm.

[4]國務(wù)院.關(guān)于促進(jìn)信息消費擴大內(nèi)需的若干意見：國發(fā)〔2013〕32號[EB/OL].(2013-08-08)[2016-01-11].http：//www.gov.cn/zwgk/2013-08/14/content_2466856.htm.

[5]國務(wù)院辦公廳.關(guān)于印發(fā)國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃的通知：國辦發(fā)〔2013〕97號[EB/OL].(2013-09-26)[2016-01-11].http：//www.gov.cn/zwgk/2013-10/09/content_2502356.htm.

[6]國家發(fā)展改革委，國防科工委.印發(fā)關(guān)于促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見的通知：發(fā)改高技[2007]3057號[EB/OL].(2007-11-16)[2016-01-11].http：//bgt.ndrc.gov.cn/zcfb/200711/t20071123_499235.html.

[7]中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會.關(guān)于2012/2013年國家發(fā)改委北斗導(dǎo)航應(yīng)用示范類項目中期檢查評估情況的匯報[R].北京：中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會，2015.

[8]國家發(fā)展改革委，財政部.關(guān)于組織開展北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)重大應(yīng)用示范發(fā)展專項的通知：發(fā)改辦高技[2014]1285號[EB/OL].(2014-06-10)[2016-01-15].http：//www.zjdpc.gov.cn/art/2014/6/25/art_7_658602.html.

[9]工業(yè)和信息化部電子發(fā)展基金管理辦公室.工業(yè)和信息化部關(guān)于申報電子發(fā)展基金的通知[EB/OL].(2013-02-28)[2016-01-15].http：//www.bjeit.gov.cn/ggfw/bqfw/dzxxcyxmsbpt/dzxxfwfw/dzfzjjxm/71518.htm.

[10]科技部.科技部關(guān)于印發(fā)導(dǎo)航與位置服務(wù)科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃的通知：國科發(fā)高[2012]901號[EB/OL].(2012-08-22)[2016-01-11].http：//www.most.gov.cn/tztg/201209/t20120918_96837.htm.

[11]交通運輸部.關(guān)于加快推進(jìn)“重點運輸過程監(jiān)控管理服務(wù)示范系統(tǒng)工程”實施工作的通知：交運發(fā)[2012]798號[EB/OL].(2012-12-31)[2016-01-15].http：//www.mot.gov.cn/sj/yunshs/chelianggl_yshs/201410/t20141013_1706527.html.

[12]中華人民共和國交通運輸部，中華人民共和國公安部，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.道路運輸車輛動態(tài)監(jiān)督管理辦法：2014年第5號[EB/OL].(2014-01-28)[2016-01-15].http：//zizhan.mot.gov.cn/zfxxgk/bnssj/zcfgs/201403/t20140304_1587084.html.

[13]于衛(wèi)亞.交通運輸部：北斗海上搜救信息系統(tǒng)示范工程啟動[EB/OL].(2014-10-01)[2016-01-18].http：//www.gov.cn/xinwen/2014-10/01/content_2759568.htm.

[14]農(nóng)業(yè)部辦公廳，財政部辦公廳.關(guān)于印發(fā)《2013年農(nóng)機購置補貼實施指導(dǎo)意見》的通知：農(nóng)辦財〔2013〕8號[EB/OL].(2013-1-23)[2016-01-15].http：//www.moa.gov.cn/zwllm/tzgg/tfw/201304/t20130401_3421282.htm.

[15]國家林業(yè)局.關(guān)于進(jìn)一步快林業(yè)信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見：林信發(fā)〔2013〕130號[EB/OL].(2013-8-12)[2016-01-15].http：//www.forestry.gov.cn/main/195/content-622430.html.

[16]國家測繪地理信息局.關(guān)于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)推廣應(yīng)用的若干意見：國測辦發(fā)〔2014〕8號[EB/OL].(2014-3-6)[2016-01-15].http：//www.sbsm.gov.cn/article/tzgg/201403/20140300008734.shtml.

[17]中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會.中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)年鑒2013[G].北京：中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會，2014.

[18]中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會.百城百聯(lián)百用行動計劃[R].北京：中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會，2015.

[19]中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會.中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書2014度[R].北京：中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會，2015.

[20]付毅飛.2015年中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值逾一千九百億元[N/OL].科技日報，(2015-12-31(1))[2016-01-11].http：//www.wokeji.com/jbsj/yb/201512/t20151231_2105127.shtml.

[21]科技部導(dǎo)航與位置服務(wù)科技專項總體專家組/地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ш街黝}專家組.室內(nèi)外高精度定位導(dǎo)航白皮書(2013)[EB/OL].(2013-09)[2016-01-15].http：//www.nrscc.gov.cn/nrscc/upload/2015/826ab84c22044d999c 522447d528b7bf1380438703328.pdf.

[22]陸立軍.2015年，北斗產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)質(zhì)與量齊頭并進(jìn)[EB/OL].(2016-01-04)[2016-01-11].http：//news.xinhuanet.com/fortune/2015-12/30/c_1117624834.htm.

[23]陳飚.北斗芯片成果獲國家科技進(jìn)步二等獎[EB/OL].(2016-01-08)[2016-01-11].http：//www.beidou.gov.cn/2016/01/08/201601080c167eba24ec4110892eb54445d9a48e.html.

Application and development of satellite navigation and positioning technology in China

ZHANG Quande，F(xiàn)AN Jingsheng

(GNSS & LBS Association of China，Beijing 100830，China)

In order to further develop the technology of satellite navigation and positioning for China，the paper expounded the current status and tendency of this industry：since China's BDS of second-generation offered regional service，with the support of the relevant ministries and local governments，the satellite navigation and positioning industry has been developed rapidly；BDS is widely used in various fields，and has become the important spatio-temporal benchmark；high-precise indoor and outdoor seamless navigation technology has been made a breakthrough，location services are perfectly combined with mobile phones，and satellite navigation and positioning has a series of technical innovation，which gives the promising prospect for satellite navigation industry；with the deep integration of the internet and wireless communications，satellite navigation and location-based services would go into people's daily life，and become essential information in economic and social development.

satellite navigation and positioning；BDS；application；development

2016-01-11

張全德(1953—)，男，陜西漢中人，教授級高級工程師，研究方向為大地測量項目設(shè)計、組織、實施，以及GNSS推廣應(yīng)用等。

10.16547/j.cnki.10-1096.20160317.

P228

A

2095-4999(2016)03-0082-07

引文格式：張全德，范京生.我國衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展[J].導(dǎo)航定位學(xué)報，2016，4(3)：82-88.(ZHANG Quande，F(xiàn)AN Jingsheng.Application and development of satellite navigation and positioning technology in China[J].Journal of Navigation and Positioning，2016，4(3)：82-88.)