李偉

覆蓋全球的“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)

“北斗”衛(wèi)星準(zhǔn)備發(fā)射

“北斗”系統(tǒng)的最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星于6月23日發(fā)射成功，標(biāo)志著中國(guó)提前完成了“北斗”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的部署，使它與美國(guó)GPS、歐洲“伽利略”、俄羅斯“格洛納斯”并肩成為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。作為后起之秀，“北斗”發(fā)展勢(shì)頭迅猛，被認(rèn)為有可能后來(lái)居上。2020年是“北斗”建設(shè)的收官之年，隨著全面布陣太空，它將向全球用戶提供全天候、高精度定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)。

全球范圍內(nèi)的導(dǎo)航好幫手

“北斗”系統(tǒng)具有短報(bào)文通信、精密授時(shí)、定位精確、系統(tǒng)容納用戶數(shù)多四大優(yōu)勢(shì)功能，其定位精度、授時(shí)精度、抗干擾能力等都與美國(guó)GPS相當(dāng)，且擁有無(wú)源定位和短報(bào)文通信功能等“獨(dú)門(mén)絕技”，較之其他導(dǎo)航系統(tǒng)能更廣泛地應(yīng)用于野外作業(yè)、突發(fā)災(zāi)害救援等場(chǎng)景。完成組網(wǎng)的“北斗”在全球范圍內(nèi)提供服務(wù)，意味著其定位導(dǎo)航效率及精度均有提升，用戶可在全世界范圍內(nèi)接受它的服務(wù)。

據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能非常強(qiáng)大，它不僅具備在任何時(shí)間為用戶確定其所在的經(jīng)緯度和海拔高度的能力，而且在定位功能上有所創(chuàng)新。美國(guó)的商用GPS系統(tǒng)雖然長(zhǎng)期占據(jù)全球市場(chǎng)，但各個(gè)地區(qū)提供的定位精度不同。而“北斗”處于市場(chǎng)推廣期，在全球范圍內(nèi)都提供精度較高的定位服務(wù)。例如，GPS可以給手機(jī)用戶指示某家星巴克咖啡店在哪個(gè)街口，而“北斗”提供的信號(hào)可以把用戶領(lǐng)到這家店的門(mén)口。

“北斗”系統(tǒng)能夠融入全球各個(gè)城市的交通調(diào)度和區(qū)域監(jiān)控系統(tǒng)。調(diào)度中心能夠把自身的監(jiān)控功能和當(dāng)?shù)亟煌ü芾聿块T(mén)提供的交通擁堵信息整合，發(fā)送給配備導(dǎo)航系統(tǒng)的車(chē)輛。中國(guó)人如果在海外遇到困難或突發(fā)事件，可以啟動(dòng)“緊急呼叫”功能，向服務(wù)中心發(fā)送信息。接入“北斗”系統(tǒng)的當(dāng)?shù)貦C(jī)構(gòu)可以根據(jù)信息進(jìn)行定位救援。

也許有人會(huì)問(wèn)，難道不能通過(guò)手機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)求助嗎？要知道，手機(jī)通信依賴地面基站，而且我們的手機(jī)在海外處于漫游狀態(tài)，一旦碰到信號(hào)不理想或者因其他原因無(wú)法使用的情況，“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星的支持就顯得尤為重要了。

目前的應(yīng)用已深入人們的生活

目前“北斗”系統(tǒng)已經(jīng)在中國(guó)全境及周邊地區(qū)的交通運(yùn)輸、農(nóng)林漁業(yè)、水文監(jiān)測(cè)、氣象預(yù)報(bào)、通信授時(shí)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在從中國(guó)本土向全球范圍推廣的過(guò)程中，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)逐步深入人們的生產(chǎn)和日常生活。中國(guó)數(shù)百座城市的多個(gè)行業(yè)已經(jīng)在接受“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)提供的精準(zhǔn)定位服務(wù)。

“北斗”最典型的應(yīng)用是交通管理方面。利用高精度空間定位技術(shù)，可以給外賣(mài)和快遞的配送車(chē)安裝高精度定位模組，通過(guò)實(shí)時(shí)上傳地理位置，將車(chē)輛的道路行駛軌跡展示在地圖上，其誤差在厘米級(jí)，能很準(zhǔn)確地判斷車(chē)輛在道路上的行駛情況。后臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)運(yùn)算可以判斷車(chē)輛是否闖紅燈、是否違停。

除此之外，“北斗”還能協(xié)助公安交警在重大案件或事故發(fā)生時(shí)取證。一些被納入城市應(yīng)急調(diào)度系統(tǒng)的特種車(chē)輛，還可以利用“北斗”定位技術(shù)快速趕赴需要增援的地點(diǎn)。

專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)和單位的工作人員可以配備并使用“北斗”導(dǎo)航終端，而對(duì)于普通用戶來(lái)說(shuō)，借助作為移動(dòng)通信終端的手機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)“北斗”的功能是最方便的。中國(guó)一直在推動(dòng)國(guó)內(nèi)的智能手機(jī)加裝“北斗”模塊。這并不是說(shuō)完全排斥GPS系統(tǒng)，實(shí)際上兩者可以實(shí)現(xiàn)兼容，從而給用戶提供最可靠的服務(wù)。

中國(guó)渤海、黃海、東海、南海等海域的漁船裝上了“北斗”終端?！氨倍贰毕到y(tǒng)能夠快速地進(jìn)行位置報(bào)告，同時(shí)具備短信功能。在通信手段不健全、不發(fā)達(dá)的地區(qū)，“北斗”系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)便會(huì)凸顯，所以漁業(yè)應(yīng)用是“北斗”特色應(yīng)用的重要方向之一。漁民有了“北斗”終端，可以跟手機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行，滿足海上通信的需要，同時(shí)為與沿海島礁進(jìn)行信息傳輸提供了良好的手段，成為漁民的“保護(hù)神”。

“北斗”系統(tǒng)還在強(qiáng)化國(guó)家電網(wǎng)的安全性方面發(fā)揮了重要作用。中國(guó)自主研發(fā)出“北斗電力全網(wǎng)時(shí)間同步管理系統(tǒng)”，結(jié)束了中國(guó)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行依賴GPS的歷史。

國(guó)家電網(wǎng)是龐大的系統(tǒng)工程，要確保發(fā)電廠和變電站的設(shè)備同步運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備內(nèi)部的時(shí)鐘必須保持一致。此前中國(guó)電力系統(tǒng)把GPS作為主要授時(shí)手段，這存在一定的安全隱患。電力工業(yè)的安全生產(chǎn)關(guān)系國(guó)家能源安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈，一旦發(fā)生“緊急事件”，美國(guó)關(guān)閉GPS信號(hào)或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，就可能影響中國(guó)的電力網(wǎng)絡(luò)?；凇氨倍贰钡碾娏κ跁r(shí)系統(tǒng)，可有效保障電力系統(tǒng)的安全。

加大開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)的力度

完成組網(wǎng)后，中國(guó)將加大“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)的全球推廣力度，重點(diǎn)圍繞技術(shù)交流、導(dǎo)航教育培訓(xùn)以及應(yīng)用推廣三個(gè)方面。

據(jù)美國(guó)《衛(wèi)星新聞》報(bào)道，中國(guó)“北斗”系統(tǒng)加大了開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)的力度。例如在泰國(guó)的春武里府和老撾萬(wàn)象，都建有“北斗”信號(hào)處理中心，緬甸的消費(fèi)者也能通過(guò)“北斗”衛(wèi)星獲得導(dǎo)航定位以及定時(shí)服務(wù)?！懊晒艊?guó)北斗衛(wèi)星放牧系統(tǒng)”是內(nèi)蒙古蒙科北斗電子科技有限公司和蒙古國(guó)國(guó)立大學(xué)共同承擔(dān)的國(guó)際科技合作項(xiàng)目。兩國(guó)科技人員先后攻克了衛(wèi)星放牧設(shè)備超低溫工作技術(shù)難關(guān)，解決了衛(wèi)星接收信號(hào)角度微調(diào)問(wèn)題，特別是圍繞蒙古國(guó)使用的蒙語(yǔ)體系開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的蒙語(yǔ)導(dǎo)航放牧軟件，解決了因電子地圖上沒(méi)有蒙古國(guó)牧區(qū)地名，導(dǎo)致牛羊無(wú)法在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中查找的難題。

“北斗”還積極開(kāi)拓中亞市場(chǎng)。中國(guó)完成了克拉瑪依市衛(wèi)星導(dǎo)航定位的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程?？死斠朗前殡S新中國(guó)第一個(gè)大型油田——克拉瑪依油田的勘探開(kāi)發(fā)而誕生的一座石油城市。該市提出立足中國(guó)西部、面向中亞和西亞打造世界級(jí)石油城的發(fā)展戰(zhàn)略，它在中亞各國(guó)擁有相當(dāng)高的知名度。塔吉克斯坦、哈薩克斯坦等國(guó)都看到，“北斗”系統(tǒng)為克拉瑪依市的油氣生產(chǎn)、煉油化工、機(jī)械制造和工程教育等領(lǐng)域提供了大力支持，金融、信息和旅游等新興產(chǎn)業(yè)也都使用“北斗”系統(tǒng)，這種示范效果堅(jiān)定了中亞各國(guó)選用“北斗”系統(tǒng)的信心。

“北斗”的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在全球商用衛(wèi)星導(dǎo)航市場(chǎng)上，美國(guó)GPS所占的份額較高，中國(guó)“北斗”開(kāi)拓市場(chǎng)的難度較大。中國(guó)一方面優(yōu)先進(jìn)入導(dǎo)航定位需求旺盛、對(duì)價(jià)格較為敏感、商業(yè)合作成熟的市場(chǎng)，另一方面在技術(shù)上不斷尋求突破，建立優(yōu)勢(shì)。

首先，“北斗”在全球范圍內(nèi)的定位精度可以達(dá)到5米，能夠廣泛應(yīng)用于抗疫、高鐵、手機(jī)位置服務(wù)等場(chǎng)景。以地圖場(chǎng)景為例，“北斗”提供經(jīng)度、緯度、高度等精準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)后，還能根據(jù)定位結(jié)果為用戶提供各項(xiàng)增值服務(wù)，如地圖智能定位、通行時(shí)間預(yù)估、路線精準(zhǔn)規(guī)劃等。

其次，歐洲航天局曾對(duì)在軌運(yùn)行的導(dǎo)航衛(wèi)星的激光反射器進(jìn)行觀測(cè)和評(píng)估，結(jié)果表明，中國(guó)“北斗”衛(wèi)星所反射的激光信號(hào)強(qiáng)于GPS、“伽利略”和“格洛納斯”衛(wèi)星。衛(wèi)星激光反射器能將地面控制中心發(fā)射到衛(wèi)星上的脈沖信號(hào)反射回來(lái)，以供地面人員對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行精確定位，并評(píng)估其狀態(tài)。在衛(wèi)星發(fā)生故障時(shí)，人們可以據(jù)此準(zhǔn)確獲知其運(yùn)行狀態(tài)，并進(jìn)行修復(fù)?！氨倍贰毙l(wèi)星所反射的信號(hào)較強(qiáng)，說(shuō)明其“空間生存能力”比較出色。

將服務(wù)范圍拓展到全球，是“北斗”全球化的第一步。作為中國(guó)迄今為止規(guī)模最大、覆蓋范圍最廣、性能要求最高的巨型航天系統(tǒng)，“北斗”在短期內(nèi)不可能取代美國(guó)GPS。但是在不斷發(fā)展的過(guò)程中，“北斗”的性能將不斷完善，從而逐步擴(kuò)大海外市場(chǎng)。

編輯：姚志剛 winter-yao@163.com