今年，北斗三號導航衛星迎來(lái)18顆衛星發(fā)射任務(wù)，進(jìn)入全球組網(wǎng)新階段。隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展，目前北斗已具備在全國范圍內提供高精度定位基本服務(wù)能力，在大眾消費領(lǐng)域規?；瘧?，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(dòng)人們生產(chǎn)生活方式的變革
今年是北斗全球衛星導航系統的密集組網(wǎng)年，預計到2018年底，將發(fā)射18顆北斗三號衛星，覆蓋“一帶一路”沿線(xiàn)國家。與天上星羅棋布的“北斗”相對應的是地面的應用問(wèn)題。據中國衛星導航系統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提供高精度定位的基本服務(wù)能力，在國家安全和重點(diǎn)領(lǐng)域標配化使用，在大眾消費領(lǐng)域規?；瘧?，正在催生“北斗+”融合應用新模式。
天地一體 高精定位
北斗地基增強系統可在全國范圍內提供實(shí)時(shí)米級、亞米級精準定位服務(wù)
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？與其它的衛星導航定位系統相比，北斗的優(yōu)勢在哪里？這些問(wèn)題一直備受人們的關(guān)注。
中國衛星導航系統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(wù)的仍然只有北斗二號系統。在目前北斗二號系統服務(wù)區域內，北斗的全天可視星數超過(guò)GPS，在星座分布上大部分區域也優(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(wèn)題，說(shuō)北斗與GPS不相上下還是相對客觀(guān)的，也是符合實(shí)際測量結果的?！半S著(zhù)北斗全球組網(wǎng)建設的順利進(jìn)行，北斗衛星數正穩定增加，而且最關(guān)鍵的原子鐘問(wèn)題在北斗三號上也得到解決，到北斗三號正式提供服務(wù)的時(shí)候，相信北斗的優(yōu)勢將會(huì )進(jìn)一步顯現?！比匠衅湔f(shuō)。
目前，北斗二號系統的標準服務(wù)精度在6米至10米之間，要想獲得更高精度的服務(wù)則需要北斗增強系統來(lái)助力完成。北斗增強系統其實(shí)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星網(wǎng)絡(luò )；而地上的“網(wǎng)”，即一張可以實(shí)現厘米級、毫米級定位精度的地基增強網(wǎng)。
國家北斗地基增強系統總設計師、中國兵器工業(yè)集團首席科學(xué)家蔡毅告訴經(jīng)濟日報記者，導航衛星信號受設備、電離層等干擾時(shí)會(huì )產(chǎn)生誤差，難以滿(mǎn)足高精度位置服務(wù)需求，這就需要北斗地基增強系統配合。由地面基準站接收北斗衛星信號，傳輸至數據處理系統，消除衛星軌道誤差、鐘差、電離層折射等影響后，產(chǎn)生修正信號，通過(guò)衛星、數字廣播、移動(dòng)通信等方式實(shí)時(shí)播發(fā)。
我國于2014年9月份正式啟動(dòng)研制建設北斗地基增強系統。截至目前，已初步建成由超過(guò)2200個(gè)增強站組成的北斗地基增強“全國一張網(wǎng)”。來(lái)自中國衛星導航系統管理辦公室的數據顯示，這張網(wǎng)可在全國范圍內提供實(shí)時(shí)米級、亞米級精準定位服務(wù)，在中東部17個(gè)省市提供實(shí)時(shí)厘米級和后處理毫米級高精度服務(wù)。
通過(guò)更加智能的算法與服務(wù)平臺，利用星基地基融合互補、大數據、云端一體、多傳感組合等方法，這種定位精度不但可以滿(mǎn)足用戶(hù)一般生活場(chǎng)景的需要，未來(lái)還能在自動(dòng)駕駛、無(wú)人機等應用場(chǎng)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(wù)
浙江省臺州市天臺縣平橋鎮百畝塘村種糧大戶(hù)楊國梁今年繼續擴大了種植面積，水稻種植面積超過(guò)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星導航系統的一個(gè)終端設備，這樣，插秧機不管走到哪里，都有行動(dòng)軌跡，“北斗”能即時(shí)而準確地計算出面積。
也許有人會(huì )問(wèn)，連農民種田都用上了北斗，為何我們在使用手機等日常生活場(chǎng)景中卻感受不到它的存在呢？實(shí)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(shí)支持GPS、北斗和GLONASS這3種信號。在用戶(hù)手機需要定位時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)搜索導航衛星，選取信號較好的衛星定位。中國科學(xué)院官方科普平臺曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)手機測試，在戶(hù)外開(kāi)闊處打開(kāi)手機的“位置服務(wù)”功能，同時(shí)用第三方軟件測試，結果是10顆GPS、10顆GLONASS、10顆北斗衛星都參與了定位。
與GPS芯片相比，北斗芯片價(jià)格偏高，在推廣過(guò)程中一直被視為“痛點(diǎn)”。冉承其說(shuō)，如今北斗芯片工藝已跨入28納米新時(shí)代，最低單片價(jià)格不到6元，總體性能達到甚至優(yōu)于國際同類(lèi)產(chǎn)品。在北斗芯片價(jià)格已經(jīng)與國際水平相當的情況下，手機定位多了北斗，就相當于為用戶(hù)提供了更好的位置服務(wù)保障。
“近年來(lái)，基于北斗系統的高精度服務(wù)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(wù)。一個(gè)最直接的方式，就是與手機融合，未來(lái)逐步和5G融合?！比匠衅浔硎?。
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(luò )有限公司已經(jīng)可以做到將高精度定位正式服務(wù)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(kāi)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(shí)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(shí)間則需要30秒左右。
值得一提的是，即使在衛星信號觀(guān)測環(huán)境較差甚至短時(shí)間完全遮擋的情況下，手機終端通過(guò)高精度定位解決方案中的增強定位服務(wù)，仍然可以穩定輸出高精度的定位結果，解決了手機用戶(hù)在高架橋、隧道、車(chē)庫等情況下無(wú)法定位的問(wèn)題。
融合發(fā)展 變道超車(chē)
發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)需要創(chuàng )新和超前布局，從系統建設轉為應用服務(wù)推廣
衛星導航定位系統實(shí)際上就是提供給人們時(shí)間和空間這兩個(gè)最基礎的參數，它基本與人類(lèi)的所有活動(dòng)密切相關(guān)。也就是說(shuō)，北斗具有廣泛的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度，是改造傳統產(chǎn)業(yè)的利器。
以自動(dòng)駕駛為例，以前自動(dòng)駕駛技術(shù)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(shù)集成設備，耗費數百萬(wàn)元，還難以為大眾所用。通過(guò)北斗高精度位置服務(wù)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(dòng)完成避讓。通過(guò)這種創(chuàng )新，北斗悄無(wú)聲息地實(shí)現了交通領(lǐng)域的變革，甚至將改變人們的生活方式。
中國衛星導航定位協(xié)會(huì )首席專(zhuān)家、環(huán)球新時(shí)空信息技術(shù)研究院院長(cháng)曹沖告訴記者，2016年到2020年是全球導航衛星系統定位的產(chǎn)業(yè)轉折點(diǎn)，北斗產(chǎn)業(yè)的“第一要務(wù)”是從系統建設轉為應用服務(wù)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(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革，逐步與通信技術(shù)融合。
中國衛星導航定位協(xié)會(huì )副秘書(shū)長(cháng)王博認為，我國有足夠大的市場(chǎng)使得北斗系統能夠和更多的產(chǎn)業(yè)結合在一起。從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，這已經(jīng)不是問(wèn)題，關(guān)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(guò)去5年，北斗技術(shù)不斷同互聯(lián)網(wǎng)、大數據等新技術(shù)、新經(jīng)濟結合，這給了北斗系統“變道超車(chē)”，超越GPS等世界其它導航系統的機會(huì )。
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(shí)空信息為主要內容的新興產(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(dòng)著(zhù)生產(chǎn)生活方式變革和商業(yè)模式的不斷創(chuàng )新。