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北斗卫星导航系统服务全球 只受想象力限制拥有无限可能

发布时间:2020-07-31 08:27:25  来源:中国纪检监察报

 【看世界 国内热点】导读: 7月29日,记者从中国卫星导航系统管理办公室获悉,北斗三号系统最后一颗组网卫星,已完成在轨测试、入网评估等工作,于近日正式入网。古有北斗七星辨明方向,今有北斗卫星定位九州。这一由我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,将为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。北斗卫星导航系统有何本领,怎样实现全产业链发力?北斗卫星全球组网,又将如何推动生产生活变革、赋能行业产业发展?

 北斗卫星导航系统是由我国自主建设运行的重要空间基础设施,也是我国迄今为止,规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型复杂航天系统。

说起北斗,不少人的第一反应就是“导航定位”。实时导航和快速定位是卫星导航系统最基本的功能,除此之外,北斗还具有精确授时、位置报告和短报文通信三大特色功能。

“北斗卫星本身是我们国家的一个授时系统。”中国科学院国家授时中心副主任卢晓春说,北斗三号卫星上的星载铷原子钟的精度处于国际领先水平,可以达到每天100亿分之5秒。目前,这一功能已广泛应用于通信、电力、金融等系统。

位置报告功能,与北斗“有源定位”的特性息息相关。有源定位是中国北斗的一大创举,利用无线电测定技术,通过两颗地球同步轨道卫星联手,不仅能回答用户“我在哪”,还能告诉关注用户行踪的相关方“你在哪”,广泛用于搜救、渔业等领域,是保障民生安全的“千里眼”。

短报文通信功能,是北斗系统的“独门绝技”。导航卫星和通信卫星是两种类型的卫星,但北斗导航卫星却附加了通信功能。中国卫星导航定位协会副秘书长王博介绍称,北斗用户利用终端,不仅可以知道自己的位置,还可以通过短报文将自己的情况告诉他人。这个功能在沙漠、远洋、深山、森林等没有网络覆盖的地区,或者是灾害发生、通信受阻时至关重要。

“汶川地震以后,所有地面通信设施已经全中断了。信息实际上就是靠北斗一号短报文短信息功能,虽然只有几百个汉字的能力,但是当时很起作用。”航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师王平说。

在北斗三号系统中,短报文通信的能力显著提升,信息发送能力从最初一次120个汉字提升到1200个汉字,广泛用于远洋渔业、抢险救灾、全球搜救等多个领域。据中国卫星导航定位协会会长于贤成介绍,目前全国7万余艘渔船和执法船安装了北斗终端,累计救助1万余人。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。值得一提的是,北斗空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,除了与美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统同样具有中圆地球轨道卫星外,还具有地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星,这两类卫星属于高轨卫星,卫星越高,其抗遮挡能力越强,无论是在高楼林立的城市,还是在多有遮挡的山区,在其他卫星系统不能定位的情况下,北斗依然能“坚守岗位”。尤其在低纬度地区,北斗性能更具优势。

 5月27日,中国2020珠峰高程测量登山队成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰。

15年前,我国测量珠峰高程时,全球导航卫星系统(GNSS)卫星测量主要依赖美国的GPS系统。而此次测量,我国同时参考中国北斗、美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯四大全球卫星导航系统,并且以北斗的数据为主。其中,由上海华测导航技术股份有限公司研制的北斗高精度定位设备,在测量中发挥了重要作用。

华测导航总部位于上海市青浦区西虹桥北斗产业园,这里聚集了百余家与北斗产业相关的企业,北斗产业链上、中、下游已形成紧密联系。

从应用层面向上溯源,北斗产业链是如何划分的呢?

据了解,“北斗”产业链主要集中于北斗系统的用户段,分为上游基础元器件、中游终端、下游运营服务三大环节。其中,上游基础元器件主要是芯片、板卡、天线等基础元器件;中游终端主要是指能接收“北斗”信号的导航和定位装置;下游运营服务主要是指为政企用户、行业用户、服务商和大众消费者提供基于“北斗”的定位、导航、授时、短报文通信等各类基础服务。

从为亚太区域提供服务到为全球提供服务,北斗实现全球组网,不仅意味着北斗服务范围覆盖面更广,还会使全产业链受益,相关产业链产品就多了一套支持系统,这些产品的使用体验、稳定性、可靠性都会随之大幅提升,特别是芯片和终端产业。

北斗芯片的研发生产技术正在逐步成熟。支持“北斗三号”系统信号的28纳米芯片已在物联网和消费电子领域得到广泛应用,22纳米双频定位芯片已具备市场化应用条件,全频一体化高精度芯片已投产,北斗芯片性能再上新台阶。截至2019年底,国产北斗导航型芯片模块出货量已超1亿片,季度出货量突破1000万片,北斗导航型芯片、模块、高精度板卡和天线已输出到100余个国家和地区。

在终端产品方面,以智能手机为例,2019年,国内卫星导航定位终端产品总销量突破4.6亿台,其中智能手机销售量达到3.72亿台。截至2019年第三季度,在中国市场申请入网的手机有400余款具有定位功能,其中支持北斗定位的近300款。

北斗全产业链发力,既惠及国内,也服务全球。“2019年北斗海外应用合作及贸易交往更加频繁,国产北斗基础产品已出口120余个国家和地区,基于北斗的土地确权、精准农业、智慧施工、智慧港口等,已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等地得到成功应用。”于贤成说。

航天科技集团五院航天恒星公司至今已研发出了千余种卫星应用产品,包括北斗导航手持机、北斗船载终端、北斗车载终端等。“2019年,我们的船载终端产品成功进入缅甸渔业市场,截止到目前共交付了1000余套船载终端产品,既为缅甸渔业监管部门提供船舶定位监管、禁渔禁航区管理等服务,也为渔民提供定位导航、渔获上报、文本通信及报警救援等功能。”航天恒星有关负责人告诉记者。

北斗系统全面建成,将极大推动我国卫星导航产业新一轮发展。《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》(以下简称《白皮书》)显示,2019年,我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到3450亿元人民币,较2018年增长14.4%,预计2020年产业总体产值将超过4000亿元。

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