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【北斗】与世界分享中国科技

2019-01-22 热度:1926 ℃

  2018年12月27日,中国卫星导航系统管理办公室宣布,“北斗三号基本系统建成,将为全球提供服务。”这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球,我国自主建设、独立运行的卫星导航定位系统正式迈入全球时代。

  在浩瀚宇宙,有这样一群特殊的星星。它们距离我们约两、三万公里,既不会发光也不会发热,却全天候为我们提供精准及时、可靠稳定的定位、导航和授时服务。这就是卫星导航系统。目前,国际上主要有美国GPS系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧盟伽利略系统以及我国北斗系统。

北斗导航系统

  北斗卫星导航定位系统作为我国自主开发的卫星导航定位系统,自上世纪九十年代启动研制以来,按“三步走”发展战略,先有源后无源,先区域后全球,走出了一条中国特色的卫星导航系统建设道路。 

  “北斗系统是2012年底正式提供运行服务的。这几年连续稳定运行,应用产业快速发展,已成为国际合作中的国家名片。”据南京师范大学地理学院副教授沈飞介绍,2017年11月,北斗三号系统正式拉开全球组网序幕。2018年7月以来,北斗三号系统进入高密度组网发射任务期,以每月一次两星的速度加速实施全球组网,成功将19颗北斗三号导航卫星送入预定轨道。2018年11月,基本系统完成组网建设。目前,北斗三号系统已经能够实现在全球任何地点、任何时间、任何气候条件下为用户提供高精度、高可靠度的定位、测速、授时服务。

  “设计之初,北斗三号就把服务精度设计目标设定在尚未发射的第三代GPS导航卫星及伽利略导航系统设计指标之上。”该系统副总设计师谢军表示,北斗三号继承了北斗特色,对标世界一流,增加星间链路、全球搜索救援等新功能,播发性能更优的导航信号。

  “北斗系统国际首创混合星座设计,开创导航定位、短报文通信、星间测距技术。立足国情、富有特色。”沈飞表示。作为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家,我国实现了关键器部件、用户设备全面国产化,走出了一条具有中国特色的重大工程自主可控发展之路。

北斗三号卫星

  探索国际合作

  北斗迈出的这一大步,让世界各国从此多了一个选择。巴基斯坦的交通运输、港口管理;印度尼西亚的土地规划、海岸线测绘;泰国的交通管理、摩托定位;老挝的精细农业、土地确权;俄罗斯的电力巡检……从光耀亚太,到拥抱全球,北斗正与世界分享着中国“奇迹”。

  事实上,北斗二号系统已经得到了国际认可并初步实现了国际化。“北斗三号不仅性能更优,服务方面也进一步拓展。”沈飞介绍。目前,北斗已加入国际民航、国际海事、3GPP移动通信三大国际组织。在进一步提高基本导航服务能力基础上,北斗三号按照国际民航标准提供星基增强服务,还按照国际搜救卫星组织标准,提供国际搜索救援服务。

  基础设施,是拉动一国经济发展的重要力量。一系列基础设施建设合作的实施与落地,让北斗受到越来越多国家的青睐。巴基斯坦国家位置服务网项目,是巴基斯坦国家级重点基础设施建设项目,也是北斗海外首个组网落地项目,它满足了巴方在城市规划、国土测绘、环境监测、防灾减灾、交通监控等领域实施现代信息化管理的需求。北斗/GNSS(全球导航卫星系统) 接收机,应用于缅甸各地农业数据采集统计、土地管理,获得缅甸官员和专业测量人员认可,是北斗高精度RTK产品在缅甸等东南亚国家首次批量应用。

  北斗的建设像一场马拉松比赛,既考验耐力又比拼速度。而加速融入世界的北斗三号,正用优异特色的性能,在太空中书写“中国速度”。成立中俄卫星导航重大战略合作项目委员会和中美、中欧卫星导航合作工作组;开通中俄卫星导航联合监测平台;与美、俄分别签署系统兼容与互操作联合声明……北斗正在为多系统实现共赢、全球用户享受更加高效可靠服务做出中国贡献。

  不断探索与各个国家开展合作的模式,让北斗走得更稳更远。通过合作建设基准站、联合技术研究、联手产品开发、合资推广应用、人员培养交流等,北斗之光在全球越来越“亮”。

  催生融合应用新模式

  “北斗系统在民用市场占据了很大份额。2018年相应的产值近千亿,全国各地生产了许多北斗产业园,带动了北斗相关系统和其他电子产品的发展。”北斗三号卫星总设计师陈忠贵告诉记者,在应用与产业化方面,当前已形成北斗完整产业链。目前,国家安全和重点领域标配化使用,大众消费领域规模化应用,正在催生“北斗+”融合应用新模式。

  交通运输是国民经济、社会发展和人民生活的命脉,北斗卫星导航系统是助力实现交通运输信息化和现代化的重要手段,对建立畅通、高效、安全、绿色的现代交通运输体系具有重要意义。随着交通的发展,北斗系统高精度应用需求加速释放。

导航新生应用模式

  目前,我国已有超过600万辆道路营运车辆应用北斗系统,海事局等单位在沿海和港口建成109座北斗增强基准站,形成覆盖我国关键水域的北斗高精度服务网络。这有效带动了北斗终端的规模化生产及应用,促进了北斗终端及芯片价格大幅下降。超过500万辆营运车辆上线,我国建成全球最大的GNSS车联网平台;全国4万余艘渔船安装北斗,累计救助渔民超过1万人,北斗成为渔民的“海上保护神”;基于高精度服务,北斗已用于精细农业、危房监测、无人驾驶等领域。

  在刚刚过去不久的国家科学技术奖励大会上,“中国高精度位置网及其在交通领域的重大应用”项目获国家科学技术进步奖一等奖。该项目着眼于交通运输行业这一北斗系统关键民用行业应用,创新突破多项关键基础技术,打造了与北斗卫星系统相匹配的地面应用系列技术,并在交通运输行业开展了规模化应用,发挥了显著作用,为北斗系统在我国关键行业的体系化、规模化、产业化应用做出了突出贡献。

  北斗在公安、交通、渔业、电力、林业、减灾等行业得到广泛使用,与此同时,北斗基础产品实现历史性跨越。“国产北斗芯片实现规模化应用,工艺由0.35微米提升到28纳米,最低单片价格仅6元,总体性能达到甚至优于国际同类产品。”沈飞说。据统计,截止 2018 年 11 月,北斗导航芯片、模块、天线等核心产品性价比与国际主流产品相当,导航型芯片(模块)总销售量突破 7000 万片;高精度板卡和天线产品分别占国内 30%和 90%的市场份额。北斗基础产品已输出到 90 余个国家和地区,包括30余个“一带一路”国家和地区。

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