中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)

中國科學(xué)報(bào)記者采訪中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)
中國科學(xué)報(bào)
2016/02/15 11:09
“天上的北斗好,地上的北斗沒用好”曾經(jīng)是困擾北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。如今,依托國家“北斗專項(xiàng)”,“地上的北斗”是否已走出“沒用好”的困境呢?

  民用是關(guān)鍵

  “我國的北斗衛(wèi)星技術(shù)手段比GPS起步時(shí)要高。”中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)秘書長苗前軍告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者,從2012年開始,國家發(fā)展改革委的“北斗專項(xiàng)”就鼓勵(lì)大規(guī)模的北斗產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,國家每年要投入數(shù)億元來補(bǔ)貼北斗的各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。

  業(yè)界普遍認(rèn)為,2012年作為北斗民用化的啟動(dòng)年,到今年,北斗將迎來大發(fā)展的元年。

  交通領(lǐng)域是目前北斗應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域,特別是北斗在車聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中發(fā)揮了重要作用。目前交通部推廣的“兩客一危”車輛都已安裝北斗車載導(dǎo)航定位裝置。

  “具有北斗信號接收功能的車載裝置,通過接收北斗衛(wèi)星信號,可以對車輛所處位置進(jìn)行計(jì)算,然后通過無線通信網(wǎng)把位置發(fā)送至后臺服務(wù)器,對車輛提供導(dǎo)航以及周邊熱點(diǎn)等增值信息服務(wù)。”苗前軍指出,如果沒有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航給出車輛具體位置,后續(xù)一系列“聯(lián)網(wǎng)”服務(wù)都將無法完成。

  此外,北斗船聯(lián)網(wǎng)也被認(rèn)為是比較有特色的北斗應(yīng)用之一。由于海上無基站,之前漁民在海上與家人通信多使用衛(wèi)星電話,而如今應(yīng)用北斗的短報(bào)文功能,就可以隨時(shí)與家人進(jìn)行短信溝通。

  “目前,阻礙北斗車載裝置推廣到普通私家車的,不是技術(shù)問題,更多是價(jià)格和個(gè)人隱私安全考慮。”中科北斗技術(shù)研究院常務(wù)副院長王帥認(rèn)為,如今北斗車聯(lián)網(wǎng)走向民用,在技術(shù)上基本無障礙。主要問題是,如何發(fā)現(xiàn)一個(gè)讓用戶更容易接受的商業(yè)模式以及如何管理個(gè)人隱私問題。

  對于習(xí)慣使用GPS車載和手機(jī)終端導(dǎo)航的中國用戶來說,如今“北斗+GPS”的“雙模”時(shí)代已悄然來臨,其日益實(shí)惠的價(jià)格和精準(zhǔn)的定位,在未來市場上無疑將扮演重要角色。“北斗芯片的功耗和價(jià)格在2015年已經(jīng)降到了和GPS同等級別,而未來普遍被業(yè)界看好的‘雙模’模式相較于GPS,精度會(huì)更高。”王帥說。

  軍事意義突出

  國家之所以投入巨額資金推動(dòng)北斗在軍工領(lǐng)域的發(fā)展,是因?yàn)镚PS在我國雖存在廣泛市場,但從國家安全的角度考量,還要努力做大做強(qiáng)民族自主品牌。

  “軍事作戰(zhàn)中,導(dǎo)彈和軍用武器的導(dǎo)航、跟蹤和控制如果全部基于GPS,國外一旦屏蔽在華信號,所有導(dǎo)彈或武器將無法使用,后果不堪設(shè)想。”苗前軍表示,此外如電力、通訊、銀行等關(guān)系到國計(jì)民生的重要行業(yè)也都需要使用北斗授時(shí)產(chǎn)品保障其生產(chǎn)安全。

  “因?yàn)檫@些行業(yè)生產(chǎn)過程中需要不同設(shè)備之間的時(shí)鐘同步,目前多數(shù)授時(shí)產(chǎn)品還都基于GPS。”苗前軍舉例,如在通訊領(lǐng)域里,所有通訊設(shè)備都需要時(shí)鐘同步,這樣通訊才能建立起來;銀行也涉及到時(shí)鐘同步問題,只有時(shí)間一致才能保障交易的準(zhǔn)確性。而如果是非常時(shí)期,GPS的異常都可能對我國國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生危害。他還擔(dān)心,鐵路系統(tǒng)現(xiàn)在都是電力機(jī)車,如果依賴GPS授時(shí),戰(zhàn)時(shí)一旦供電系統(tǒng)發(fā)生故障,火車的部隊(duì)運(yùn)輸功能就難以發(fā)揮作用。“只要與軍事和國民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的,北斗系統(tǒng)都具有不可替代的作用。”

  數(shù)量決定精度

  北斗系統(tǒng)之所以導(dǎo)航精度比GPS高,原因在于北斗衛(wèi)星所在的運(yùn)行軌道比GPS高。北斗作為近地軌道衛(wèi)星圍繞地球自轉(zhuǎn),要想達(dá)到和GPS一樣的覆蓋率,衛(wèi)星數(shù)量必須比GPS多。此外,北斗的接收機(jī)屏蔽角比GPS小,理論上在同樣衛(wèi)星數(shù)量的前提下覆蓋范圍更大,也更加精確。

  “由于定位精度主要取決于衛(wèi)星的數(shù)量,這就進(jìn)一步印證了相關(guān)報(bào)道中‘北斗的導(dǎo)航精度比GPS高’的說法是正確的。”北京理工大學(xué)導(dǎo)航制導(dǎo)與控制專業(yè)副教授王博表示,雖然北斗提供的定位精度高,但與GPS是在同一數(shù)量級上。

  要想真正把北斗用好,一方面是降低成本,普及更多的應(yīng)用;另一方面是要做精度定位,應(yīng)用才能更廣泛。“我國目前開展的大規(guī)模天基增強(qiáng)系統(tǒng)和地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè),目的就是要補(bǔ)充北斗的定位精度,以實(shí)現(xiàn)在地面上亞米級的動(dòng)態(tài)精度,從而高于GPS;完善地基增強(qiáng)站建設(shè),還可以實(shí)現(xiàn)厘米級精度,連續(xù)長時(shí)觀測甚至可以實(shí)現(xiàn)毫米級的定位,這樣很多項(xiàng)目就可以開展起來。”王博舉例,如北京的交通擁堵收費(fèi)等,都可以借助北斗進(jìn)行直接定位,實(shí)現(xiàn)車道級的精度。

  如今北斗精準(zhǔn)應(yīng)用開展范圍主要有燃?xì)夤芫W(wǎng)的巡檢、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等,安裝北斗精準(zhǔn)定位系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)無人值守的農(nóng)業(yè)耕種,大大提高了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。