經(jīng)濟日報：北斗天地兩張網(wǎng) 服務更精準
文章來源：經(jīng)濟日報 發(fā)布時間：2018-07-03
2月12日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭（及遠征一號上面級），成功發(fā)射第五、六顆北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星。
（梁珂巖 攝 新華社 發(fā)）
今年，北斗三號導航衛(wèi)星迎來18顆衛(wèi)星發(fā)射任務，進入全球組網(wǎng)新階段。隨著產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，目前北斗已具備在全國范圍內(nèi)提供高精度定位基本服務能力，在大眾消費領域規(guī)模化應用，以融合為特征的“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+其他行業(yè)”的新模式正在構建，將推動人們生產(chǎn)生活方式的變革
今年是北斗全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的密集組網(wǎng)年，預計到2018年底，將發(fā)射18顆北斗三號衛(wèi)星，覆蓋“一帶一路”沿線國家。與天上星羅棋布的“北斗”相對應的是地面的應用問題。據(jù)中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室公布的最新消息顯示，目前，中國北斗已具備在全國范圍內(nèi)提供高精度定位的基本服務能力，在國家安全和重點領域標配化使用，在大眾消費領域規(guī)模化應用，正在催生“北斗+”融合應用新模式。
天地一體 高精定位
北斗地基增強系統(tǒng)可在全國范圍內(nèi)提供實時米級、亞米級精準定位服務
作為國家重大空間信息基礎設施，北斗的高精度定位究竟有多高？與其它的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)相比，北斗的優(yōu)勢在哪里？這些問題一直備受人們的關注。
中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹，當前，我國北斗三號尚處于在軌測試階段，能夠提供導航服務的仍然只有北斗二號系統(tǒng)。在目前北斗二號系統(tǒng)服務區(qū)域內(nèi)，北斗的全天可視星數(shù)超過GPS，在星座分布上大部分區(qū)域也優(yōu)于GPS，但考慮到原子鐘精度差異和中高緯度星座分布等問題，說北斗與GPS不相上下還是相對客觀的，也是符合實際測量結果的。“隨著北斗全球組網(wǎng)建設的順利進行，北斗衛(wèi)星數(shù)正穩(wěn)定增加，而且最關鍵的原子鐘問題在北斗三號上也得到解決，到北斗三號正式提供服務的時候，相信北斗的優(yōu)勢將會進一步顯現(xiàn)。”冉承其說。
目前，北斗二號系統(tǒng)的標準服務精度在6米至10米之間，要想獲得更高精度的服務則需要北斗增強系統(tǒng)來助力完成。北斗增強系統(tǒng)其實就是編織天地兩張北斗“網(wǎng)”：天上的“網(wǎng)”，即逐漸覆蓋全球的北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡；而地上的“網(wǎng)”，即一張可以實現(xiàn)厘米級、毫米級定位精度的地基增強網(wǎng)。
國家北斗地基增強系統(tǒng)總設計師、中國兵器工業(yè)集團首席科學家蔡毅告訴經(jīng)濟日報記者，導航衛(wèi)星信號受設備、電離層等干擾時會產(chǎn)生誤差，難以滿足高精度位置服務需求，這就需要北斗地基增強系統(tǒng)配合。由地面基準站接收北斗衛(wèi)星信號，傳輸至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，消除衛(wèi)星軌道誤差、鐘差、電離層折射等影響后，產(chǎn)生修正信號，通過衛(wèi)星、數(shù)字廣播、移動通信等方式實時播發(fā)。
我國于2014年9月份正式啟動研制建設北斗地基增強系統(tǒng)。截至目前，已初步建成由超過2200個增強站組成的北斗地基增強“全國一張網(wǎng)”。來自中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室的數(shù)據(jù)顯示，這張網(wǎng)可在全國范圍內(nèi)提供實時米級、亞米級精準定位服務，在中東部17個省市提供實時厘米級和后處理毫米級高精度服務。
通過更加智能的算法與服務平臺，利用星基地基融合互補、大數(shù)據(jù)、云端一體、多傳感組合等方法，這種定位精度不但可以滿足用戶一般生活場景的需要，未來還能在自動駕駛、無人機等應用場景中發(fā)揮重要作用。
大眾應用 觸手可及
在日常生活中，北斗與其他科技深度融合，擴大垂直行業(yè)應用業(yè)務
浙江省臺州市天臺縣平橋鎮(zhèn)百畝塘村種糧大戶楊國梁今年繼續(xù)擴大了種植面積，水稻種植面積超過1700畝。與往年相比，有兩件事讓他省心了：一是承包田地的面積測量，二是插秧面積的測量。因為，他在插秧機頂部安裝了北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的一個終端設備，這樣，插秧機不管走到哪里，都有行動軌跡，“北斗”能即時而準確地計算出面積。
也許有人會問，連農(nóng)民種田都用上了北斗，為何我們在使用手機等日常生活場景中卻感受不到它的存在呢？實際上，手機的信號獲取主要取決于手機處理器（SOC）中集成的定位芯片，目前大多SOC都能同時支持GPS、北斗和GLONASS這3種信號。在用戶手機需要定位時，系統(tǒng)會自動搜索導航衛(wèi)星，選取信號較好的衛(wèi)星定位。中國科學院官方科普平臺曾經(jīng)做過一個手機測試，在戶外開闊處打開手機的“位置服務”功能，同時用第三方軟件測試，結果是10顆GPS、10顆GLONASS、10顆北斗衛(wèi)星都參與了定位。
與GPS芯片相比，北斗芯片價格偏高，在推廣過程中一直被視為“痛點”。冉承其說，如今北斗芯片工藝已跨入28納米新時代，最低單片價格不到6元，總體性能達到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。在北斗芯片價格已經(jīng)與國際水平相當?shù)那闆r下，手機定位多了北斗，就相當于為用戶提供了更好的位置服務保障。
“近年來，基于北斗系統(tǒng)的高精度服務日益興起，而要讓普通公眾真正用上北斗，并感受到北斗的存在，只有與其他科技深度融合，擴大垂直行業(yè)應用業(yè)務。一個最直接的方式，就是與手機融合，未來逐步和5G融合。”冉承其表示。
目前，由中國兵器集團和阿里巴巴合資組建的千尋位置網(wǎng)絡有限公司已經(jīng)可以做到將高精度定位正式服務于手機終端。手機終端只要接入其提供的高精度定位解決方案，在開闊地帶的定位精度可達1米，平均定位精度提升到3至5米，初始定位時間縮短到3秒。而一般手機接入GPS定位，定位精度十幾米、幾十米不等，初始定位時間則需要30秒左右。
值得一提的是，即使在衛(wèi)星信號觀測環(huán)境較差甚至短時間完全遮擋的情況下，手機終端通過高精度定位解決方案中的增強定位服務，仍然可以穩(wěn)定輸出高精度的定位結果，解決了手機用戶在高架橋、隧道、車庫等情況下無法定位的問題。
融合發(fā)展 變道超車
發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)需要創(chuàng)新和超前布局，從系統(tǒng)建設轉為應用服務推廣
衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)實際上就是提供給人們時間和空間這兩個最基礎的參數(shù)，它基本與人類的所有活動密切相關。也就是說，北斗具有廣泛的產(chǎn)業(yè)關聯(lián)度，是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的利器。
以自動駕駛為例，以前自動駕駛技術主要依靠雷達、熱像儀、高精度陀螺、大容量高速計算機等技術集成設備，耗費數(shù)百萬元，還難以為大眾所用。通過北斗高精度位置服務與高精度電子地圖，輔以其他傳感器，則可以制定駕駛方案，自動完成避讓。通過這種創(chuàng)新，北斗悄無聲息地實現(xiàn)了交通領域的變革，甚至將改變?nèi)藗兊纳罘绞健?/p>
中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會首席專家、環(huán)球新時空信息技術研究院院長曹沖告訴記者，2016年到2020年是全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)定位的產(chǎn)業(yè)轉折點，北斗產(chǎn)業(yè)的“第一要務”是從系統(tǒng)建設轉為應用服務推廣。發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)需要創(chuàng)新和超前布局，順應技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革，逐步與通信技術融合。
中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會副秘書長王博認為，我國有足夠大的市場使得北斗系統(tǒng)能夠和更多的產(chǎn)業(yè)結合在一起。從技術層面來說，這已經(jīng)不是問題，關鍵是創(chuàng)新性思考，思考我們的芯片和終端能夠用在其他哪些行業(yè)里，這就是所謂的應用。
在過去5年，北斗技術不斷同互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新技術、新經(jīng)濟結合，這給了北斗系統(tǒng)“變道超車”，超越GPS等世界其它導航系統(tǒng)的機會。
當下，以融合為特征的“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+其他行業(yè)”的新模式，正在構建以北斗時空信息為主要內(nèi)容的新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，并成為北斗產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的新引擎和助推器，推動著生產(chǎn)生活方式變革和商業(yè)模式的不斷創(chuàng)新。（記者 姜天驕）
【責任編輯：語謙】
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