北斗有独门绝技 美国欧盟印度新系统学习

一位科学家说：“全球卫星导航系统的应用只受人类想象力的制约。”

卫星导航系统是一个国家重要的空间信息基础设施。试想，如果失去了卫星导航，世界将会变成什么样子？

虽然卫星远在太空，却与人们生活息息相关。上至航空航天，下至工业、渔业、农业和日常生活，卫星一方面为国家经济建设服务，一方面为提高百姓生活质量服
务，而手机、互联网、取款机、股票市场、国家电网等也都依赖于卫星。可以说，一旦失去卫星导航，结果将是灾难性的。建设自主卫星导航系统，对于提高我国国
际地位、促进国民经济发展、保障经济社会安全、维护国防安全等，具有十分特殊的战略意义。

3月30日21时52分，我国第17颗北斗导航卫星在长征三号丙火箭的托举下呼啸升空，随着它在太空棋盘上落定，新一代北斗导航卫星发射成功。预计到2020年，我国将建成由30颗卫星组成的北斗全球卫星导航系统，广袤太空中，中国人的视野越来越开阔。

我国《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》明确指出，基础设施互联互通是“一带一路”建设的优先领域，它为北斗导航系统的全面应用落地带来了新的发展机遇。随着北斗全球组网的铺开，北斗应用也备受期待。

北斗因何而生？

个人、国家都需要卫星导航，卫星导航走进人们生活

在青海省海北藏族自治州海晏县青海湖地区，“智能放牧”系统正在改变当地传统放牧习惯，引导牧民轮换放牧、合理放牧。受惠于牧区放牧信息化指导系统，牧民唯一要做的就是，学会更熟练地把北斗导航终端机天线对准卫星。

负责项目实施的青海省畜牧兽医科学院畜牧研究所所长裴青生说：“放牧信息化指导系统由北斗卫星信息平台、牧场数据采集自动站、牧民手持智能终端三部分构成，通过数据分析和地面实测，制定区域轮牧的方案，再发送到牧民的终端上，实现科学放牧指导。”

这得益于北斗系统具备导航和通信相结合的“双向”服务特性。在卫星监测下，信息的传递不再受制于地理环境和自然灾害的影响。

上世纪90年代初，中国北斗正式诞生。2012年，北斗系统完成了亚太地区的覆盖，实现了连续导航。如今，北斗系统能够提供高精度、高稳定性的定位、导航和授时服务。监测评估表明，北斗系统的系统性能已满足精度达10米的指标要求。

“现实工作生活中，人们对精准定位的需求非常多，小到通信，大到交通、测绘等方面，都要把地点讲清楚。”中国科学院院士、中国卫星导航定位应用管理中心研究员杨元喜介绍，北斗系统利用多颗卫星组网取得信号，经过数据处理以后，可以在地球任何一个角落，实现定时定位。

杨元喜说，经过几十年发展，美国的GPS系统通过长时间和大量经费的投入，在卫星导航领域起到非常大的作用。而其他国家逐渐发现，单纯采用国际上已有的卫星导航系统，需要谨慎审视。主权国家需要自主发展国家层面的导航基础性系统。

此外，技术复杂、难度极高的卫星导航，也正处于一个发展高潮。目前我国北斗卫星导航系统建设已进入关键时期，已发射17颗北斗导航卫星，形成了一个基本的星座架构。北斗系统最终将为全球用户提供高质量、高信誉度的服务，并持续提升性能。

近年来，随着“促进卫星及其应用产业发展”写入《国家卫星导航产业中长期发展规划》，发展卫星应用产业的重要性和战略地位必将日益凸显。

北斗有何独门绝技？

性能不逊GPS，位置报告和短信服务是独特优势

2008年汶川抗震救灾中，在通信中断情况下，我国自行研制的北斗导航试验系统向指挥部实时传递着最新灾情，被誉为“天降神兵”。

相比国外卫星导航系统，北斗系统独具的位置报告和短信服务相结合的特色，既能知道“我在哪里”，也能知道“你在哪里”，已在我国经济社会多个领域得到了广泛应用。

“这正是北斗的优势所在，也体现了北斗卓越的系统顶层设计和今后的扩展能力。”北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森表示，GPS的无源定位方式只解决了
“我在哪儿”的问题，而北斗的有源定位方式同时解决了“我在哪儿”和“你在哪儿”的问题，可以说“靠一个北斗用户机就可以走遍天下”。

以海洋渔业为例，“我在哪里”，能够使渔民通过船载设备实现自主定位；“你在哪里”，使岸上的人通过监控知道渔船在什么地方。

在沙漠、山区、海洋等人烟稀少的地区实施抢险救援时，北斗卫星导航系统除导航定位外，还能通过短信功能，利用卫星导航终端设备及时报告所处位置和灾情，有效缩短救援搜寻时间，提高抢险救灾时效。

此外，北斗系统的应用领域正在向部队作战、战备和训练扩展。年初，在桂北地区举行的一场北斗卫星导航作战应用演练，让新型北斗系统大显神威。

“这次演练构建了多源信息融合、组网扁平化指挥、多平台集成应用、分级管理保障的北斗应用体系，为全军部队北斗作战应用提供了模式和技术借鉴。” 总参测绘导航局负责人告诉记者。

中国卫星导航定位应用管理中心高级工程师杨宝峰介绍：北斗全球组网的铺开，标志着北斗系统应用将进入规模化、社会化阶段。

他认为：“与GPS相比，北斗有着自身的优势，服务上可与GPS媲美。在功能上，北斗的位置报告、指令传输功能是GPS所没有的。因此可以说，就国内应用而言，GPS能做到的，北斗都可以做，而且北斗所具有的特色优势，比GPS应用得更好更广。”

如今，美国研发的第三代GPS系统以及欧盟、印度等国正在研发建设的新系统，都在考虑增加有源定位方式。

“别人学北斗，并不奇怪；今后中国人不用北斗，这才是令人奇怪的事。” 谭述森感慨地说，虽然北斗系统在地面站设备、用户设备、卫星技术等方面与美国仍有差距，但在顶层设计和系统结构方面的优势，能在相当程度上弥补我国在基础工业方面的不足。

好用管用，如何多用？

北斗应用将进军信息化领域，国际应用也将不断开拓

随着北斗全球组网的铺开，北斗应用也备受期待。

过去一年，北斗导航系统的应用不断取得新进展：北斗海外位置服务项目成功落户巴基斯坦；北斗海事国际标准获得认可；约4000万部具备北斗定位功能的智能手机投放市场……

北斗系统的应用范围已从交通运输、海洋渔业、水文监测、基础测绘、气象预报等行业和区域应用，发展到智能手机、车载导航等大众电子消费领域。

据中国卫星导航定位协会统计，2014年，我国北斗导航产业产值超过100亿元人民币；在智能手机领域，去年三星、华为推出了具备北斗定位功能的手机；在车载导航领域，国内外已有20多个品牌、200多款车型的北斗车载导航仪走向市场。

谭述森认为，过去北斗应用主要集中在北斗终端的销售方面。如今，推动北斗应用的主力，是行业解决方案提供商。“这是典型的借助互联网思维，发展北斗大众消费市场应用。”他说。

去年8月，北斗卫星导航系统与城镇燃气行业携手合作，就是成功的例子。

据了解，目前我国一些大城市的老城区，老旧管线等设施缺乏精准定位和信息集合。仅北京1.6万平方公里范围内，达20年到30年管龄的燃气管线就有上千公里。使用北斗定位系统，测量精度可以控制在1米，工作效率将大大提高。

我国城镇燃气管网总长度已超过40万公里，并将在2016年达到60万公里。杨元喜表示，这将为北斗系统带来超过百万终端用量的新兴市场，同时也将创造更多经济效益。

未来，北斗将会进军更多信息化领域，还将与智慧城市紧密相连。不仅如此，北斗的国际应用也在不断开拓。

杨元喜说，目前国家有关部门及地方正在联合建设北斗地基增强系统，为我国提供广域米级/分米级实时导航定位服务以及区域厘米级实时定位服务，打造北斗系统特色化服务。

同时配合北斗“走出去”战略，北斗系统有望进入国际民航、国际海事、移动通信等国际组织，推动北斗在“一带一路”国家落地，服务互联互通基础设施等建设。

杨宝峰分析：“未来我国将着力推动卫星导航与位置服务和云计算、物联网、移动互联、大数据等高新技术的融合发展。”