導讀：正(zheng)如(ru)北斗衛星定位系統(tong)的(de)(de)廣(guang)泛覆蓋率一樣，其應用(yong)場景也已(yi)經(jing)(jing)滲透(tou)到了人們(men)生活的(de)(de)方方面面。而“北斗三號”作(zuo)為(wei)全自主可控的(de)(de)國之重器，經(jing)(jing)歷了攀越突破，也成為(wei)了中國科技能力的(de)(de)新名片。
“斗柄東指，天下春；斗柄南指，天下夏；斗柄西指，天下秋；斗柄北指，天下冬。”古時，人們以北斗七星的輪轉變化來判斷方位、季節甚至時辰。星河流轉，千百年后的今天，「北斗」依然(ran)是指引中(zhong)國人走(zou)向(xiang)自主可控的(de)(de)國之重器，已經成(cheng)為了(le)“科技強(qiang)國”的(de)(de)鮮(xian)明旗幟。
中國衛星導航定位協會今年5月發布的《2022中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》顯示，2021年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達到4690億元人民幣，較2020年增長16.29％。當前(qian)，我(wo)國衛星導航與位置(zhi)服務領(ling)域企事(shi)業單(dan)位總數量保(bao)持在14000家左右，從業人員數量超過50萬。
“捅破天”來之不易
無可否(fou)認，我(wo)(wo)國在過去的(de)(de)很長一段時間內都處(chu)于尖(jian)端科技(ji)落(luo)后的(de)(de)劣勢，面(mian)向(xiang)“星辰大海”，我(wo)(wo)們(men)也同樣(yang)經(jing)歷了(le)艱難的(de)(de)爬坡追趕(gan)，才奔向(xiang)了(le)足以勢均(jun)力敵的(de)(de)高度。
人(ren)們耳熟(shu)能(neng)詳(xiang)的(de)(de)GPS（全(quan)(quan)球定位系統(tong)，Global Positioning System）是美國從20世紀70年代(dai)開始研制的(de)(de)定位系統(tong)，于1989年發(fa)射了第(di)一顆(ke)GPS衛(wei)星，歷時(shi)20年，耗資(zi)200億美元，于1994年全(quan)(quan)面建成。在(zai)1991年的(de)(de)海(hai)灣戰(zhan)(zhan)爭中，尚(shang)未完全(quan)(quan)建成的(de)(de)GPS便展(zhan)示了“上帝(di)之眼”般的(de)(de)巨(ju)大(da)殺傷力——美國在(zai)這場(chang)現代(dai)化戰(zhan)(zhan)爭中祭出(chu)了大(da)批精準制導(dao)武(wu)器，共發(fa)射了288枚“戰(zhan)(zhan)斧”導(dao)彈，命中率達到98%，最(zui)終美軍(jun)以146人(ren)陣亡、467人(ren)受傷的(de)(de)代(dai)價(jia)在(zai)40余天內擊潰了擁有近6000輛(liang)坦克、4600多輛(liang)裝甲車和步兵戰(zhan)(zhan)車以及(ji)3萬門(men)火炮的(de)(de)伊(yi)拉克。
一戰成名，GPS在戰場上的威懾力一時無兩，美國《軍事評論》雜志曾直言不諱地說：“誰能掌握衛星導航優勢，誰就掌握了戰爭主動權。”隨后(hou)，GPS也走出了戰(zhan)場(chang)，逐漸(jian)在更多位(wei)置服務場(chang)景中大展身手。
然而，一如現在的半導體產業封鎖，美國的“無中生有”在GPS“獨行”的時期便有跡可循——1993年7月23日，中國“銀河號”貨(huo)輪運載(zai)文具、五金(jin)和機械零件駛向中(zhong)東(dong)，途(tu)中(zhong)遭美國(guo)指控“銀河號(hao)”載(zai)有(you)化學武器運往伊(yi)朗。有(you)分析(xi)稱美方當時故(gu)意停掉了該船所(suo)在海域的導(dao)航信號(hao)，導(dao)致船員不辨方向無(wu)法前行(xing)。在這次早期“卡(ka)脖子”事件中(zhong)，衛(wei)星導(dao)航系統(tong)究竟扮(ban)演著什(shen)么(me)角色我們已經無(wu)從考究，但美國(guo)手握GPS后的種種行(xing)徑(jing)卻著實令國(guo)人更加(jia)深刻地認知(zhi)了自建衛(wei)星導(dao)航系統(tong)的重要性。
次年12月，北斗導航實驗衛星系統工程獲得國家批準。但受限于研發資金、技(ji)術(shu)門檻等多(duo)方面因素，我國選擇(ze)了“三步(bu)(bu)走(zou)”的發展戰略——第一(yi)步(bu)(bu)僅(jin)覆(fu)蓋國內區(qu)域，第二(er)步(bu)(bu)逐漸覆(fu)蓋亞太區(qu)域，第三步(bu)(bu)再覆(fu)蓋全球。這也是(shi)北(bei)(bei)斗(dou)一(yi)號、北(bei)(bei)斗(dou)二(er)號、北(bei)(bei)斗(dou)三號的由來(lai)。
2020年(nian)6月，“北(bei)斗(dou)(dou)三號”系(xi)統最后(hou)一顆(ke)全球(qiu)(qiu)組網衛(wei)星順利(li)入(ru)軌。至此，“北(bei)斗(dou)(dou)三號”全球(qiu)(qiu)衛(wei)星導(dao)航系(xi)統星座部(bu)署(shu)全面完成，北(bei)斗(dou)(dou)系(xi)統也正式進入(ru)了(le)全球(qiu)(qiu)導(dao)航定位(wei)的(de)(de)新(xin)時代。更重要(yao)的(de)(de)是，北(bei)斗(dou)(dou)三號衛(wei)星系(xi)統的(de)(de)核心器部(bu)件已實現了(le)100%自主可控。
“北斗應用”順勢而為
誠然，在“北(bei)(bei)斗(dou)(dou)二號”時(shi)(shi)代的(de)定位精度(du)便達到了10米，測速精度(du)優于0.2米/秒，授時(shi)(shi)精度(du)優于50納秒，技(ji)術參數(shu)與GPS民用(yong)信(xin)號相當。順勢而(er)為(wei)，技(ji)術達到一(yi)定成熟度(du)時(shi)(shi)，北(bei)(bei)斗(dou)(dou)應(ying)用(yong)產業也迎來了快速發展，而(er)大(da)眾(zhong)消費類應(ying)用(yong)正逐漸(jian)成為(wei)北(bei)(bei)斗(dou)(dou)應(ying)用(yong)規模最大(da)的(de)領域之一(yi)。
今年(nian)9月，工業和信(xin)息(xi)化部(bu)電子信(xin)息(xi)司(si)副司(si)長(chang)徐文立介紹(shao)了北(bei)(bei)斗(dou)在大眾消費領域的應用成效——服務基(ji)礎(chu)設施(shi)逐步健全(quan)，應用規(gui)模不斷(duan)擴(kuo)大。據介紹(shao)，2022年(nian)上(shang)半(ban)(ban)年(nian)，平臺北(bei)(bei)斗(dou)活躍用戶量(liang)平均每日4030萬，業務量(liang)每日3.2億次。同時，國內北(bei)(bei)斗(dou)高精度(du)共享單(dan)車投放量(liang)突破500萬輛(liang)，貨車前裝北(bei)(bei)斗(dou)超過百(bai)萬輛(liang)。2022年(nian)上(shang)半(ban)(ban)年(nian)，新進網(wang)手機(ji)中(zhong)有128款(kuan)支持北(bei)(bei)斗(dou)，出貨量(liang)合計1.32億部(bu)，出貨量(liang)占比達98.5%。
此外，根據中(zhong)國衛星導航定位協會的(de)數據顯示(shi)，截止(zhi)2022年(nian)6月底(di)，以(yi)(yi)公(gong)安(an)(an)、應(ying)(ying)急為(wei)代表的(de)國家安(an)(an)全領域(yu)已累(lei)計應(ying)(ying)用(yong)北(bei)斗設備(bei)近(jin)200萬(wan)臺(tai)(tai)套(tao)(tao)，其中(zhong)公(gong)安(an)(an)行(xing)業應(ying)(ying)用(yong)數量超過(guo)180萬(wan)臺(tai)(tai)套(tao)(tao)；以(yi)(yi)交(jiao)通運輸、能源和金(jin)融為(wei)代表的(de)重點行(xing)業領域(yu)已累(lei)計應(ying)(ying)用(yong)北(bei)斗設備(bei)近(jin)1200萬(wan)臺(tai)(tai)套(tao)(tao)，其中(zhong)交(jiao)通運輸行(xing)業應(ying)(ying)用(yong)數量超過(guo)800萬(wan)臺(tai)(tai)套(tao)(tao)，農業應(ying)(ying)用(yong)數量近(jin)100萬(wan)臺(tai)(tai)套(tao)(tao)，自然資(zi)源領域(yu)應(ying)(ying)用(yong)數量近(jin)15萬(wan)臺(tai)(tai)套(tao)(tao)。
圖源：百度地圖微信公(gong)眾號
舉例來看：
在智能手機領域，傳聞已久的(de)衛星通信(xin)終于(yu)在2022年由華(hua)為(wei)率先實現(xian)——華(hua)為(wei) Mate 50系列(lie)首發支持(chi)北斗衛星通話功能，隨后(hou)有消息稱，華(hua)為(wei)還在持(chi)續研發衛星通訊功能，或將(jiang)支持(chi)雙向收發短信(xin)。
在導航方面，百度(du)地圖(tu)(tu)不(bu)久前宣布(bu)正式(shi)切換為優先運用北(bei)斗系統進(jin)行(xing)定位，“百度(du)地圖(tu)(tu)智能(neng)定位開放服(fu)務”升級(ji)(ji)更名為“百度(du)地圖(tu)(tu)北(bei)斗定位開放平臺”，更是升級(ji)(ji)實(shi)現(xian)了車道級(ji)(ji)導航(hang)、車位級(ji)(ji)導航(hang)等多項功能(neng)。
在防災救災場景下，結合北斗衛星系(xi)統的(de)導航定位、授時(shi)服務、短(duan)報(bao)文通(tong)信等功能(neng)，可以覆(fu)蓋災害預警、救災指揮、災情(qing)通(tong)信、監測災情(qing)實時(shi)情(qing)況等一(yi)系(xi)列(lie)緊急救險需求。
在軍用領域，北斗導(dao)航(hang)系統憑(ping)借可精確到(dao)0.1米的高精度時空數據提供，讓軍事領域的精確打(da)擊、人(ren)機交互、船(chuan)舶導(dao)航(hang)、彈藥(yao)制導(dao)等功能得以實現，加載北斗系統的軍用(yong)彈載、車載、艦載、機載導(dao)航(hang)產品也(ye)逐漸得到(dao)推廣。
在綜合管理方面，陜西(xi)(xi)諾維北斗信息(xi)科技股份有限公司在全(quan)球(qiu)范圍(wei)內(nei)首次將(jiang)北斗技術應(ying)用(yong)在城市(shi)停(ting)車管(guan)理中，研發(fa)了“北斗智(zhi)慧(hui)停(ting)車項目”，打造(zao)了車位查(cha)詢(xun)、停(ting)車引導(dao)、即(ji)停(ting)即(ji)走、無感支(zhi)付的(de)智(zhi)慧(hui)化停(ting)車體系，系統性地協調靜態(tai)交(jiao)通和動態(tai)交(jiao)通，有效緩(huan)解停(ting)車困難和交(jiao)通擁堵。此外(wai)，陜西(xi)(xi)航天(tian)技術應(ying)用(yong)研究(jiu)院開(kai)發(fa)的(de)智(zhi)慧(hui)旅游系統產品可(ke)以(yi)實時收(shou)集景(jing)區游客(ke)流量，及時發(fa)現游客(ke)位置(zhi)異常情況。
在智能座艙領域，基于北斗可實現厘米級的車(che)載高(gao)精(jing)度定位，為車(che)道級導航、自動駕(jia)駛或高(gao)階(jie)輔助(zhu)駕(jia)駛、車(che)路協同等場(chang)景(jing)提供支持(chi)。
除此之外，天上、地面的兩張網——北斗衛星定位系統與5G的融合也在不斷開拓新的應用場景，精準的定位與低延時的網絡通信推動自動駕駛、智慧物流、無人機巡檢等場景向規模化應用大跨步。例如，國網山東省電力公司青島供電公司自主研發的“基于5G+北斗的無人機智能巡檢系統”，首次研發建成5G SA電力切片網絡數據高速安全傳輸系統，率先研發基于深度學習算法的人工智能診(zhen)斷(duan)分析云平臺，實現(xian)無人(ren)機自(zi)主巡檢、數據實時(shi)回傳、缺陷智能分析。
圖源：通信(xin)世界網
“北斗+”引爆升維競賽
北斗衛星定位系統無疑是我國自主可控勛績中濃墨重彩的一筆，隨著“北斗三號”開啟了北斗衛星定位系統的全球覆蓋時代，“北斗+”應用進一步爆發，隨之而來的全產業鏈都迎來了全新的發展機遇。據工業和信息化部電子信息司副司長徐文立介紹，下一步，工信部將繼續落實好《關于大眾消費領域北斗推廣應用的若干意見》，通過夯實基礎能力、培育優質企業、創新應用場景、營造良好環境推動北斗產業高質量發展，主要是提升北斗芯片關鍵性能，著力補齊產業短板；同時促進北斗與5G、物聯網、車聯(lian)網、衛星互聯(lian)網等新(xin)(xin)技術的融(rong)合創新(xin)(xin)，豐富(fu)北斗產(chan)品形態(tai)，培育北斗大眾(zhong)消(xiao)費應用(yong)新(xin)(xin)模式新(xin)(xin)業態(tai)。
目前(qian)，國內企業在北斗(dou)芯片及“北斗(dou)+”應用產業均有所(suo)布(bu)局(ju)。
其(qi)中，在底層技術(shu)方(fang)面，隨著(zhu)應用場景逐漸(jian)豐富，高精度、低(di)功耗、高集成度成為了北斗(dou)芯片的發展趨(qu)勢，以華大北斗(dou)、夢芯科技為代(dai)表的中國力量(liang)逐漸(jian)形(xing)成，覆蓋消費級(ji)、軍用級(ji)北斗(dou)芯片。
國內北斗芯片(pian)主(zhu)要(yao)廠商及(ji)其產品 ，來源：36氪
其中，華大北(bei)斗已(yi)于近日(ri)簽署上市(shi)輔導協議，其專(zhuan)注導航定位芯(xin)片、算法及產(chan)品，產(chan)品涵蓋芯(xin)片、模組、天線和(he)終端解決方案，先后發布(bu)了多(duo)款(kuan)產(chan)品，精度(du)涵蓋米級(ji)、亞米級(ji)和(he)厘米級(ji)，可應(ying)用在消費(fei)類電子、汽車和(he)物聯(lian)網等(deng)領域，比如共(gong)享單車、車載應(ying)用、無人機、智能終端等(deng)。
在應用(yong)方面，千(qian)尋位置提出了(le)“時(shi)空(kong)智(zhi)能”概(gai)念，目前已建立了(le)數千(qian)個(ge)地基(ji)增強站，在全球范圍內第(di)一個(ge)建設起一個(ge)大規模的衛星地基(ji)增強系統，打通了(le)從北斗高精度(du)服務、定位技術(shu)、到(dao)手機(ji)終端、到(dao)移動(dong)應用(yong)的時(shi)空(kong)智(zhi)能產業全鏈路。
正如(ru)北斗衛星定位(wei)系(xi)統的廣泛覆蓋率一樣，其應用(yong)場(chang)景(jing)也滲透到了人們生(sheng)活的方方面面。而“北斗三(san)號”作為全自主可控的國之重器(qi)，經歷了攀越突破，也成為了中國科技能(neng)力的新名(ming)片(pian)。在可以(yi)預見的未(wei)來(lai)，“北斗+”與5G、衛星物(wu)聯網、AI等技術(shu)的融合創新也將帶(dai)來(lai)更多驚喜(xi)。
參考資料(liao)：
1.《2019年，美軍做試驗，測試切斷(duan)GPS后各國受影響的程度》，讀史閱(yue)世(shi)
2.《北斗簡史：一文(wen)讀懂國產導航的(de)26年(nian)成長路｜甲子光年(nian)》，甲子光年(nian)
3.《1顆(ke)芯(xin)(xin)，30萬人，大國重器“北斗”26年的逆襲征途丨芯(xin)(xin)征程》，36氪，作者：汝晴
