軍企民企聯手,助力“北鬥”趕超GPS

2018-12-20 10:26:56來源:科技日報

  軍企民企聯手,助力“北鬥”趕超GPS

  第二看台

  本報記者 高 博

  軍工系統研發的北鬥導航系統,近年來成功開拓民用市場。從捕魚到放牛,從導航到送貨,北鬥已推向各行各業。

  随着11月19日北鬥再添兩顆新星,北鬥三号基本系統星座部署圓滿完成,北鬥邁出走向國際、走向全球的關鍵一步。凝聚了中國航天智慧的北鬥,預計将有力拉動經濟,成為軍民融合的成功典範。

  軍民聯合攻關,打造厘米級定位能力

  北鬥有望超越GPS的,是軍民融合研發建設的一張全國地基網。頂級的軍工企業和民營企業聯手出擊,讓中國用戶可能獲得前所未有的高精度導航服務。

  千尋位置公司成立于2015年8月,是中國兵器工業集團和阿裡巴巴集團共同發起。作為全球領先的精準位置服務公司,它提供高達動态厘米級和靜态毫米級的定位能力。千尋位置基于北鬥衛星系統(兼容GPS、GLONASS、Galileo)基礎定位數據,利用遍及全國的超過2200個地基增強站及自主研發的定位算法,為遍布全國的用戶提供精準定位及延展服務。

  北鬥地基增強系統2016年正式上線運行,具備在全國提供實時動态厘米級、事後處理毫米級和快速輔助定位能力。

  科技日報記者今年在上海獲悉,千尋公司推廣的定位服務精度是2―5厘米,行業最重視的“首次定位時間”被縮短到了5秒。

  千尋位置副總經理李戈楊說,之所以大大縮短首次定位時間,主要因為國内建設的2200個北鬥地基增強站配合衛星,為用戶提供信号。千尋位置還在全球建設了120個地基增強站點,為包括沙漠、海洋、高空等區域提供7×24小時高可用的動态厘米級定位服務,預計服務在2021年覆蓋全球。

  11月19日發射成功後,北鬥衛星導航系統總設計師楊長風說:“北鬥三号不僅覆蓋範圍提升至全球,定位精度較北鬥二号提升1至2倍。”

  民企主導研發推廣,讓北鬥多才多藝

  北鬥系統近年來在北京、上海、成都等城市大力推廣,影響日益提升。憑借精确定位與發短報文等獨門絕技,北鬥吸引了很多民營企業合力培育生态圈。

  比如北京有幾十萬輛共享單車安裝了北鬥定位裝置,在有建築、大樹遮擋的地帶也能精準定位。共享單車也可以放進定點的電子圍欄。憑借快速的厘米級定位,北鬥能判斷小汽車行駛在中間車道,還是在左轉車道,讓精确導航與未來無人車行駛有了基礎。送貨的無人機也可以準确降落在客戶的陽台上。割草機器人可沿兩米見方的框架轉圈,做到沒有誤差……以上應用都是民營公司在推進。

  北鬥有個絕活GPS系統尚未做到:替用戶發短信。圍繞這個特性,中國很多公司都在做應用。比如,沒有手機信号,又沒有昂貴的海事衛星,漁民也可以用北鬥發信息。目前全國4萬餘艘漁船都安裝了北鬥,累計救助漁民上萬人。

  有一些戶外裝備公司,為野外活動人員配備了可以實時報告位置的北鬥盒子;地震和洪災救援時,有北鬥的遇險社區可及時報告方位與災情。

  依靠一些民營企業的努力,全國已有480萬輛營運車輛安裝北鬥兼容終端。比如北京的3萬多輛出租車、2萬多輛公交車全安裝了北鬥;1500輛物流貨車也用北鬥實時調度。四川利用北鬥管理汽油車物流;有的地方用來監控危險化學品運輸車。

  中科院專家開發了用北鬥監測野生動物的設備:藏羚羊帶上北鬥的箍,科學家就知道它們在哪兒;内蒙古杭錦旗的幾百萬頭牲畜用類似的方法來放牧。

  GPS預示軍用技術的萬億級市場

  像GPS技術一樣,北鬥也是軍轉民的希望之星。北鬥系統從1990年代開始研發,2011年開始面向民間開放,是GPS之後市場前景最好的一個導航系統。

  據中國衛星導航定位協會估計,2020年北鬥三号系統全面建成後,中國衛星導航産業規模将超過5000億元。另有估計說:北鬥在中國的市場占比,将由2016年的不到30%擴大到60%,反超GPS。

  随着一年來18顆北鬥三号衛星順利上天,北鬥全球系統已現雛形。盡管美國的GPS開衛星定位技術之先河,享有最高的知名度,但中、俄、歐的衛星也早已開始服務全球。GPS、北鬥、格洛納斯和伽利略四大衛星導航系統如全部建成,全球導航衛星将超過百顆。

  接收機需要同時看到4顆導航衛星才能定位,看到的衛星越多越有利。北鬥與GPS射頻兼容,用戶可以同時使用北鬥和GPS民用信号,定位更快更準。你的手機很可能就同時依靠北鬥和GPS,以及格洛納斯來定位。近幾年出的安卓新機型都支持北鬥(使用其他制式集成芯片的蘋果手機尚不支持北鬥)。東亞地區的幾億部手機在定位時,可“看”到信号的北鬥衛星一般略多于GPS衛星。

  美國GPS全球定位系統源于半個世紀前的美軍項目,為陸海空三大領域提供全實時、全天候和全球性的導航服務,并用于情報搜集、核爆監測和應急通訊。一開始,GPS被美軍用來導航,接着是道路交通和漁業應用,随着GPS設備降到了白菜價,大衆可以很容易地消費GPS。現在GPS全球市場達到每年1萬億元人民币。

  中國衛星導航定位協會副會長張全德說,由于北鬥系統有短報文能力,且抗遮擋能力強,在高樓林立的城市優勢更明顯,其應用已到快速發展期。目前,北鬥已經在鐵路、測繪、授時、航運、航空等多個行業中應用。未來,北鬥在民用領域将形成龐大産業鍊。