趙妍
歷時20多年發(fā)展,距離北斗全球組網(wǎng)只有一“星”之遙,因此,第五十五顆北斗導航衛(wèi)星的發(fā)射備受關(guān)注。
6月23日上午,因技術(shù)原因推遲一周發(fā)射的北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心“重啟”發(fā)射后成功布陣太空。
此次發(fā)射成功,意味著我國“北斗”三號系統(tǒng)組裝完成,正式完成全球組網(wǎng)。屆時,可以在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務(wù)。北斗的性能只是其價值一方面的體現(xiàn),這顆衛(wèi)星更重要的意義在于我國建成了自主可控的衛(wèi)星導航系統(tǒng),北斗也將成為一張國家名片。
形成完備產(chǎn)業(yè)鏈
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),也是全世界僅有的能夠提供全球?qū)Ш蕉ㄎ坏乃拇笮l(wèi)星系統(tǒng)之一,其余三家是美國GPS、俄羅斯GLONASS和歐洲Galileo。
據(jù)了解,北斗三號系統(tǒng)在研發(fā)中克服了數(shù)百個關(guān)鍵技術(shù),在星間鏈路、信號設(shè)計等三個方面實現(xiàn)了技術(shù)突破。其中具有代表性的技術(shù)有自主創(chuàng)新的星載原子鐘,我國北斗采用的是新型氫原子鐘、甚高精度星載銣鐘以及原子鐘的無縫切換技術(shù),將北斗時頻精度提高了一個量級。此外,我們還自主設(shè)計了利用星間鏈路實現(xiàn)星與星之間的精密測量、信息傳輸和控制指令的傳輸。
作為是中國的一項戰(zhàn)略性工程,從90年代開始通過三階段部署,從服務(wù)中國區(qū)域、服務(wù)亞太區(qū)域到今年年底前發(fā)射35顆衛(wèi)星實現(xiàn)全球服務(wù)。
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三大部分組成。
衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)鏈中的空間段及地面段兩個環(huán)節(jié),是國家核心基礎(chǔ)設(shè)施,主要由國家投資完成。空間段主要包括衛(wèi)星研制及發(fā)射,空間段以航天科技集團下屬單位為主。地面段主要是為追蹤及控制北斗導航衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)而設(shè)立,由主控站、時間同步/注入站和監(jiān)測站等若干地面站組成,地面段的研制生產(chǎn)以中電科集團等為主導。
用戶段的產(chǎn)品及系統(tǒng)市場化特征較為明顯,參與主體包括軍工集團下屬公司、地方國企參軍公司及較多民參軍企業(yè)。導航用戶段又可以細分為上中下游產(chǎn)業(yè)。
上游基礎(chǔ)部件是產(chǎn)業(yè)自主可控的關(guān)鍵環(huán)節(jié),基礎(chǔ)部件作為自主可控最關(guān)鍵的部分,主要由基帶芯片、射頻芯片、板卡、天線等構(gòu)成。
中游主要包括終端集成和系統(tǒng)集成,是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點,
下游包括眾多解決方案和運維服務(wù)提供行業(yè)應(yīng)用,主要分為行業(yè)市場、大眾市場與特殊市場。
2018年,北斗產(chǎn)業(yè)鏈上中下游產(chǎn)值占比分別為11%、47%、42%,中游產(chǎn)業(yè)比例最高。下游產(chǎn)值比例由2015年的25%上升至2018年的42%。
據(jù)了解,北斗三號系統(tǒng)所有部件和核心器件實現(xiàn)全部自主研發(fā),已形成由北斗基礎(chǔ)構(gòu)件、終端集成、系統(tǒng)集成以及下游應(yīng)用服務(wù)構(gòu)成的全產(chǎn)業(yè)鏈。
北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)取得突破。來自賽迪顧問報告顯示,支持北斗三號新信號的28納米工藝射頻基帶一體化SoC芯片,已在物聯(lián)網(wǎng)和消費電子領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,最新的22納米工藝雙頻定位芯片已具備市場化應(yīng)用條件,全頻一體化高精度芯片正在研發(fā),全球首顆全面支持北斗三號民用導航信號體制的高精度基帶芯片“天琴二代”在北京正式發(fā)布,北斗芯片性能將再上一個臺階,性能指標與國際同類產(chǎn)品相當。
截至2019年底,國產(chǎn)北斗導航型芯片模塊累計銷量已突破8000萬片,高精度板卡和天線銷量已占據(jù)國內(nèi)30%和90%的市場份額,并輸出到100余個國家和地區(qū)。
支持北斗的設(shè)備越來越普及。2019年一季度的數(shù)據(jù)顯示,新申請入網(wǎng)的116款國產(chǎn)手機中支持北斗定位的有82款,北斗定位支持率達到70%,而且運營商的5G基站基本也都支持GPS+北斗的雙授時模式,可以互為主備。
在北斗產(chǎn)業(yè)鏈中,電信運營商主要作為應(yīng)用方,依托自身網(wǎng)絡(luò)加北斗定位功能應(yīng)用于海洋作業(yè)、礦山等應(yīng)用場景。中國電信衛(wèi)星公司作為北斗衛(wèi)星數(shù)傳服務(wù)的主導運營商,向公眾用戶、企業(yè)、政府單位提供北斗數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)、短信數(shù)據(jù)服務(wù)。
“北斗+5G”開啟新的市場空間
未來,在國產(chǎn)替代、政策利好、科技周期興起與需求等因素推動之下,北斗產(chǎn)業(yè)鏈長期發(fā)展向好。隨著北斗全系統(tǒng)建成,下游應(yīng)用市場將進一步打開,結(jié)合5G帶來的新一輪產(chǎn)業(yè)革命,北斗導航系統(tǒng)進入民用市場的進程加快?!北倍?5G+智能技術(shù)”將開啟“數(shù)字經(jīng)濟”與“智慧社會”的巨大空間。分析認為,未來北斗產(chǎn)業(yè)鏈將形成高精度測量測繪、無人機和授時、智能汽車、手機物聯(lián)網(wǎng)導航四個“十百千萬”市場。
“北斗導航的主要功能,首先是導航定位的功能,在不通過像星基增強和地基增強的情況下,精度可以達到7~8米左右。其次是精密授時,利用高精度的銣原子鐘、氫原子鐘,可以向用戶來提供到納秒級別精度的時間同步。此外短報文通信是北斗系統(tǒng)特有的功能。在沒有網(wǎng)絡(luò)信號的條件下,類似于發(fā)短信的功能,從而可以實現(xiàn)在沒有網(wǎng)絡(luò)信號下面的通信問題。
北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)也定期發(fā)布相關(guān)監(jiān)測報告。圖為6月19日發(fā)布。
”北斗+5G+智能技術(shù)”將開啟“數(shù)字經(jīng)濟”與“智慧社會”的巨大空間。
在具體應(yīng)用場景上,公路交通是我國衛(wèi)星導航系統(tǒng)應(yīng)用最成熟、最廣泛的行業(yè)之一,此外還有測繪、航空、電力、農(nóng)業(yè)等主要應(yīng)用領(lǐng)域,2019年我國衛(wèi)星導航行業(yè)應(yīng)用市場份額占全行業(yè)比重達到60.8%。
隨著北斗導航系統(tǒng)定位精度不斷提升以及芯片性能價格進一步穩(wěn)定,北斗導航系統(tǒng)在智慧城市、公共安全、工農(nóng)機械、無人系統(tǒng)等領(lǐng)域的應(yīng)用將會進一步深化,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展空間將會進一步拓展。未來,電信運營商的5G場景不斷豐富,與北斗結(jié)合,逐步全面深入衛(wèi)星移動通信以及未來新興衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域,開創(chuàng)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間。
專家指出,北斗導航的成功發(fā)展得益于生態(tài)的構(gòu)建,隨著全球組網(wǎng)在即,全球性的大生態(tài)更應(yīng)是北斗著力的方向。伴隨5G的更大發(fā)展,北斗+5G將開拓出更大的相得益彰的應(yīng)用空間。