中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會

北斗挑大梁,從高精度到大眾應(yīng)用還有多遠(yuǎn)
司南導(dǎo)航
2016/06/20 17:24
打造自主可控的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),既是國家安全需要,更是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。6月16日,國務(wù)院新聞辦公室發(fā)表《中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)》白皮書,這是中國政府在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域發(fā)表的第一部白皮書。北斗系統(tǒng)白皮書的發(fā)布,體現(xiàn)了國家對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的高度重視,充分表明了中國發(fā)展建設(shè)北斗系統(tǒng)的決心和信心。由此也掀起了一股關(guān)注北斗發(fā)展的新熱潮,其中與應(yīng)用相關(guān)的解讀十分閃耀并牽動人心,不如我們跟著“北斗白皮書”一探究竟。

“三步走”走到了哪一步?

白皮書指出,中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實施“三步走”戰(zhàn)略:第一步,1994年啟動建設(shè)北斗一號系統(tǒng),直至2003年發(fā)射第三顆地球靜止軌道衛(wèi)星;第二步,2004年啟動北斗二號系統(tǒng)工程建設(shè),2012年底完成14顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng);第三步,2009年啟動北斗全球系統(tǒng)建設(shè),計劃在2018年面向“一帶一路”沿線及周邊國家提供基本服務(wù),2020年前后,完成35顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng),為全球用戶提供服務(wù)。

2016年6月12日23時30分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了第二十三顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。該星屬地球靜止軌道衛(wèi)星,衛(wèi)星入軌并完成在軌測試后,與其他在軌衛(wèi)星共同提供服務(wù),將進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)健性,強(qiáng)化系統(tǒng)服務(wù)能力,為系統(tǒng)服務(wù)從區(qū)域向全球拓展奠定堅實基礎(chǔ)。目前,正在運(yùn)行的北斗二號系統(tǒng)發(fā)播B1I和B2I公開服務(wù)信號,免費(fèi)向亞太地區(qū)提供公開服務(wù)。

到2020年我國將有35顆北斗衛(wèi)星上天,真正實現(xiàn)覆蓋全球。而那一年,天上至少會有一百多顆導(dǎo)航衛(wèi)星,如果北斗、GPS、GLONASS各系統(tǒng)真的能聯(lián)合并發(fā)揮各自的優(yōu)勢,想象一下,我們的生活可能會發(fā)生多少改變!

“北斗+互聯(lián)網(wǎng)+其他行業(yè)”= 跨界?

首先是“融網(wǎng)絡(luò)”。 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風(fēng)說,將重點(diǎn)推動北斗系統(tǒng)與藍(lán)牙、寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)、有限互聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)等融合,實現(xiàn)“北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)+高精度位置服務(wù)網(wǎng)+寬帶移動互聯(lián)網(wǎng)”互聯(lián)互通,使北斗時空信息傳輸更快、位置更精、圖像更清、用法更巧。

現(xiàn)階段,北斗與云計算、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等融合發(fā)展已經(jīng)逐漸成為趨勢,北斗跨界時代已經(jīng)逐步成為產(chǎn)業(yè)界的共識。

同時,全國高精度地基增強(qiáng)“一張網(wǎng)”今年年底試運(yùn)行,試運(yùn)行的精度可以到分米級,建成以后的精度最高可以到厘米級。到2020年,北斗可提供全球任意一處優(yōu)于5米的定位精度。對此中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其舉例說,如果用這個高精度應(yīng)用服務(wù)約車,我們就不需要靠電話來喊最后一百米、最后十米,車可以直接開到你的身邊。在這個精度之下,還可以解決諸如泥石流變形監(jiān)測、道路橋梁的監(jiān)測、無人駕駛技術(shù)的應(yīng)用、駕駛員培訓(xùn)、駕考的培訓(xùn)等等。

事實上,“跨界”在業(yè)內(nèi)不是傳說,北斗高精度GNSS技術(shù)成熟早就應(yīng)用在多個行業(yè),帶動整個北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性變化。

測繪與北斗地基增強(qiáng)建設(shè)中,司南導(dǎo)航結(jié)合國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)與北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)的迅猛勢頭,在全國及省市級北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)中充分發(fā)揮了自主可控優(yōu)勢,進(jìn)而實現(xiàn)在測繪與地理信息領(lǐng)域中得到更大規(guī)模的推廣應(yīng)用。北斗/GNSS高精度OEM板卡現(xiàn)已在東海北斗差分系統(tǒng)建設(shè)、南海島礁建設(shè)、千尋位置國家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)等方面都發(fā)揮了巨大的作用;此外為溪洛渡水電站滑坡項目、長河壩水電站的庫區(qū)滑坡項目等中均提供了監(jiān)測應(yīng)用保障,極大地提高了項目的安全性及自動化作業(yè)效率。

智能交通應(yīng)用中,司南導(dǎo)航北斗/GNSS高精度OEM板卡關(guān)鍵技術(shù)的突破不僅成功實現(xiàn)了利用高精度衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)手段創(chuàng)新性地解決傳統(tǒng)駕駛?cè)丝荚囅到y(tǒng)場地布設(shè)大量電子傳感設(shè)備施工量巨大、建設(shè)周期長、維護(hù)不方便,長期暴露導(dǎo)致設(shè)備穩(wěn)定性差,因設(shè)備失效導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓嚴(yán)重影響考試效率,以及考試過程存在人為干預(yù)、誤判和監(jiān)管盲區(qū)等諸多弊端;而且,通過完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)實現(xiàn),大幅度地降低了系統(tǒng)成本。除了如火如荼的駕考駕培應(yīng)用之外,隨著“無人駕駛”技術(shù)的升級,亦將迎來更加廣闊的市場空間,例如基于司南導(dǎo)航北斗/GNSS高精度OEM板卡關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)的產(chǎn)品,為我國紀(jì)念抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵活動中300輛閱兵車輛的訓(xùn)練及考核提供了保障,這也是中國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)首次亮相于閱兵;由司南導(dǎo)航與同濟(jì)大學(xué)、上汽集團(tuán)等單位聯(lián)合研制的低速智能道路自動駕駛電動清掃車樣車于2015年10月正式下線,這項采用了北斗高精度定位系統(tǒng)、自動駕駛控制等關(guān)鍵技術(shù)的無人駕駛清掃車,在上海及其他城市的市政環(huán)衛(wèi)部門示范應(yīng)用后,將以由點(diǎn)及面的方式進(jìn)行市場推廣,為我國發(fā)展智能汽車及自動駕駛技術(shù)奠定基礎(chǔ)。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用中,基于北斗/GNSS高精度OEM板卡為核心的自動導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)不僅可以提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動化與精確化作業(yè)水平,提升農(nóng)業(yè)行業(yè)的整體生產(chǎn)效率;而且可有有效的避免依賴國外GNSS系統(tǒng)在我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中埋下巨大的隱患,有效保障我國糧食生產(chǎn)的安全。此外,通過衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),實現(xiàn)的農(nóng)機(jī)化信息管理系統(tǒng)可以有效地推進(jìn)農(nóng)業(yè)自動化和服務(wù)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化,為農(nóng)機(jī)管理部門提供宏觀決策服務(wù),提升我國農(nóng)機(jī)現(xiàn)代化管理運(yùn)營的綜合競爭能力。司南導(dǎo)航北斗/GNSS高精度OEM板卡已實現(xiàn)面向新疆南北疆十余個團(tuán)場、東北、廣西、江蘇、上海等地的大范圍應(yīng)用,連續(xù)三次被央視報道,北斗自動駕駛深受業(yè)界好評。

從高精度應(yīng)用到大眾市場距離多遠(yuǎn)?

白皮書中提到,北斗系統(tǒng)的基礎(chǔ)產(chǎn)品已經(jīng)形成了從芯片到終端,再到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用服務(wù)的完整產(chǎn)業(yè)鏈。在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用推進(jìn)體系方面,著力推進(jìn)北斗系統(tǒng)在國家安全和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)鍵領(lǐng)域的應(yīng)用,積極引導(dǎo)北斗系統(tǒng)在智能手機(jī)、車載終端、穿戴式設(shè)備等個人消費(fèi)領(lǐng)域的大眾應(yīng)用。其中,高精度應(yīng)用占領(lǐng)中國主流市場——2015年高精度板卡銷售量超過12萬片,天線是50萬支,分別占了國內(nèi)30%和90%的市場。

北斗/GNSS高精度OEM板卡作為高精度衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的核心部件,長期被國外公司壟斷,司南導(dǎo)航自成立之初就秉承“知行合一、止于至善”的理念潛心研發(fā)不斷攻關(guān)創(chuàng)新,成功研發(fā)出多款北斗高精度OEM板卡和高精度ASIC基帶芯片,填補(bǔ)了國內(nèi)GNSS在高精度領(lǐng)域的多項空白。2016年4月,中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會組織了“北斗/GNSS高精度OEM板卡關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”項目鑒定會,以中國工程院院士譚述森、中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會首席科學(xué)家曹沖為首的眾多衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)<覅?,鑒定內(nèi)容包括針對各種典型的惡劣環(huán)境實現(xiàn)的基于BDS/GPS/GLONASS三系統(tǒng)多頻點(diǎn)的PVT和RTK算法,研制支持BDS/GPS/GLONASS三星八頻高精度基帶芯片、實現(xiàn)北斗高精度產(chǎn)品核心部件國產(chǎn)化,實現(xiàn)多款BDS/GNSS OEM系列板卡、針對行業(yè)應(yīng)用的參考站和移動站接收機(jī)并進(jìn)行規(guī)?;瘧?yīng)用推廣,參與起草多項北斗重大標(biāo)準(zhǔn)的制定等。鑒定組一致認(rèn)為司南導(dǎo)航北斗/GNSS高精度OEM板卡達(dá)到國際先進(jìn)水平,并已廣泛應(yīng)用及取得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

累計至今,司南導(dǎo)航北斗/GNSS高精度OEM板卡銷售7萬片,不但打破進(jìn)口產(chǎn)品壟斷地位還遠(yuǎn)銷海外六十多個國家和地區(qū),其中涵蓋“一帶一路”的國家多達(dá)三十余個,為中國高精度衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)并作出重要貢獻(xiàn),對此今年5月第七屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)會年會對司南導(dǎo)航授予“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用杰出貢獻(xiàn)獎”表示肯定。隨著近期司南導(dǎo)航新RTK算法的發(fā)布,高精度GNSS定位的可用性及可靠性上取得了顯著提升,將進(jìn)一步提高北斗/GNSS高精度OEM板卡應(yīng)用的深度和廣度,為國家重點(diǎn)行業(yè)、關(guān)鍵應(yīng)用等方面實現(xiàn)完全國產(chǎn)化奠定堅實基礎(chǔ),為行業(yè)客戶提供更優(yōu)質(zhì)的體驗和服務(wù),在國內(nèi)和國際上的市場占有率也不斷提高。

從各種實測數(shù)據(jù)來看,北斗系統(tǒng)與正式提供全球服務(wù)的GPS系統(tǒng)和格洛納斯系統(tǒng)相比,總體性能相當(dāng);北斗系統(tǒng)在亞太地區(qū)運(yùn)行三年多以來,北斗系統(tǒng)的總體性能穩(wěn)中有升。目前北斗系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域已從行業(yè)應(yīng)用拓展到大眾應(yīng)用,并正逐步建立大眾市場千萬量級終端以上應(yīng)用需求的解決方案,北斗系統(tǒng)的應(yīng)用規(guī)模在逐步擴(kuò)大,經(jīng)濟(jì)和社會效益逐漸顯現(xiàn)。