优秀的北斗卫星导航定位系统
最近“北斗”又火了。一是卫星导航等战略性新兴产业发展取得巨大成就,这在党的二十大报告中特别提到;二是国产手机使用北斗系统短报文通信和百度地图北斗卫星日定位量首次突破1000亿次并冲上热搜。
北斗卫星导航系统
北斗三号全球卫星导航系统全面建成开通两年多来,性能不断提升。在多个行业和基础设施建设中逐步形成深度应用、规模化发展的良好局面,成为我国重大现代化创新工程的典范之一,为惠及国计民生、助力“一带一路”建设、拓展国际合作做出了新的重要贡献。
北斗产业成为新的经济增长极
党的二十大期间,湖北省委常委、宣传部部长许自豪地表示,北斗产业已成为湖北省五大优势产业之一,为湖北由工业大省向工业强省转变作出了重要贡献。“国家北斗领域14位两院院士中,有9位在武汉。湖北的核心产业和相关产业现在占全国的10.6%。”他说。
北斗三号全球卫星导航系统全面建成开通两年多来,催生了一大批与北斗系统相关的新兴产业。目前,北斗产业已经成为新的经济增长极。
多彩北斗应用
据了解,今年5月18日,中国卫星导航定位协会发布了《2022年中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》。白皮书显示,2021年中国卫星导航与位置服务业总产值达到4690亿元,比2020年增长16.29%。其中,与卫星导航技术开发应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等产业核心产值同比增长约12.28%,达到1454亿元。我国卫星导航与位置服务领域的企事业单位总数保持在14000家左右,从业人员超过50万人。
中国卫星导航定位协会会长余显成表示,当前,北斗系统对经济社会发展的辐射带动作用显著增强,应用深度和广度持续拓展。北斗系统已广泛应用于各行各业,特别是大众消费、共享经济和民生领域,深刻改变了人们的生产生活方式,产生了显著的经济效益和社会效益。
随着北斗在公众和相关行业的进一步应用,中国正在形成一系列新兴的数字化应用场景。2021年,国内卫星导航定位终端产品总销量超过5.1亿台,其中具有卫星导航定位功能的智能手机出货量达到3.43亿台,汽车导航后装市场终端销量达到477万台,汽车导航前装市场终端销量达到681万台,各类监控终端销量达到317万台。
在交通领域,北斗系统已应用于全国780多万辆公路车辆、4万辆邮政快递干线车辆和4.7万艘船舶。长江干线北斗增强系统上有超过13106个参考站和助航设备。近500架通用飞机使用北斗系统。
国家、行业和地方政府都非常重视北斗产业。“十四五”期间,北斗相关政策密集出台,有力推动了北斗产业快速发展,进一步扩大了北斗应用规模。
例如,近两年来,各部委出台了近80项北斗相关规划和政策措施,深化北斗系统在智能汽车、煤矿管理、旅游数字化、气象监测、地理信息服务等领域的推广应用。具体内容涉及建设基础设施和系统平台,完善覆盖芯片、模块、终端、软件、应用等产业链各环节的北斗产业生态。
同时,北京、河北、天津、浙江、广东等13个省市五大区域和具有产业发展优势的重点城市发布了近200项北斗相关政策。各省市正在加快推进北斗在金融、能源、电力、水利、气象、减灾防灾等领域的国产化替代和标准化配置,鼓励创新研发具有北斗功能的各类终端设备和集成系统,探索推进北斗在国民经济重点领域的标准化应用,不断扩大北斗应用规模,提升北斗应用水平。
余显成认为,当前传统行业正面临数字化转型和智能化升级的巨大浪潮。“可以预见,未来两三年,随着智能交通、智慧能源、智慧农业水利、智慧教育、智慧医疗等十大数字化应用场景的发展,北斗与5G、云计算、区块链等技术的融合创新,将极大赋能传统行业,催生更广阔的卫星导航和位置服务市场。”
仅受限于想象,应用前景非常广阔。
最近国产手机使用北斗系统短报文通信的新闻冲上热搜。在没有地面网络或无线网络覆盖的情况下,手机可以通过北斗卫星发送文字和位置信息,支持一键生成轨迹,可以大大提高救援效率。
就在上个月,百度地图官方发布了北斗卫星导航系统应用的最新进展,北斗卫星日定位首次突破1000亿次。百度地图宣布正式切换为优先使用北斗系统进行定位,“百度地图智能定位开放服务”升级更名为“百度地图北斗定位开放平台”。
北斗三号全球卫星导航系统全面建成开通两年多来,中国的空间和地面基础设施具备了更好的服务能力。随着北斗+农业、北斗+交通、北斗+渔业、北斗+气象、北斗+救援的进一步发展,北斗系统开始更好地赋能国民生活的方方面面。
作为一个有着几千年历史的农业大国,农耕是中华民族兴旺发达的基础。如今,北斗系统赋予了农业机械智慧,提高了耕作效率,逐步解放了面朝黄土背朝天的农民。
第三个夏天,南通市通州区刘桥镇蒋易村新熟的麦田里,智能收割机的电机来回轰鸣,空荡荡的驾驶室里方向盘自动调节,收割机司机在路边用手机刷新实时传输的收割数据。智能收割机配备农用北斗终端、辅助驾驶系统等设备,通过高精度定位信息,实现收割机自动行驶、转弯、掉头、避障等精准作业。
据了解,三夏无人化运营新模式已在南通市多个区全面展开,建设了多个无人农场。有农场老板准确地总结了北斗系统的作用:“无人农场具有耕作、收管、生产环节全覆盖,机库田间自动转移作业,自动避障、异常停车确保安全,作物生产过程全程监控,智能决策、精准作业。没有人。”
北斗三号全球卫星导航系统全面建成开通两年多,北斗系统被赋予文物保护。在西藏,历史悠久的东嘎石窟很受游客欢迎。但由于东嘎石窟位于海拔4100米的高原上,恶劣的高原气候会威胁到石窟整体结构的稳定性。昼夜温差会使岩体干燥易碎,大风天气会加剧岩体的腐蚀。此外,游客呼出的二氧化碳会使壁画中的盐碱潮解,从而加速墙壁的剥落;外界的噪音也会使岩体振动脱落。因此,对石窟进行安全监测非常重要。
基于北斗,文物保护监控系统在东噶石窟的深度应用,帮助管理者准确掌握东噶石窟的关键定位数据,为文物安全奠定重要基础。
北斗系统的高精度服务为东噶石窟文物保护和监测提供了解决方案。依托覆盖全国的北斗地基加固系统,相关团队借助北斗系统高精度测量终端,完成了初步的三维建模工作。该终端可在海拔高、网络差的复杂场景下,连续开展测量工作,采集东嘎石窟关键点的高精度数据,为输出三维模型、构建文物保护监控系统打下良好基础。
每当一些珍稀动物灭绝的新闻出现时,人们难免会感叹——如果有一种能实时跟踪动物动向的装置,对动物保护会更好。如今,北斗系统已经在动物保护领域发挥了重要作用。
东方鹳是国家一级保护动物,国际濒危物种,被誉为“鸟中大熊猫”。天津的湿地里有很多东方鹳,所以天津一直被鸟类专家认为是野生东方鹳的非自然繁殖地。为了科学地保护和研究这些“鸟类中的大熊猫”,天津当地政府部门和科研机构联合为东方鹳雏配备了基于北斗的定位终端。
“北斗的应用只是受到想象力的限制。”北斗卫星导航系统工程总设计师、中国工程院院士杨长风今年10月在联合国全球卫星导航系统国际委员会(ICG)第16届大会上接受媒体采访时表示,北斗的应用前景非常广阔。
走向全球,造福全世界人民。
中共二十大报告提到“一些关键核心技术取得突破,战略性新兴产业发展壮大”时,“卫星导航”被列为重点。自开通以来,以“服务世界、造福人类”为初心的北斗三号全球卫星导航系统积极发挥作用,结合“船出海,路架桥”的“一带一路”倡议,开始为海外市场提供更多产品和服务。
目前,北斗系统已在全球120多个国家和地区应用,以其低成本、高精度成为中国向世界提供的高技术、高性价比的公共产品。
前段时间,中塔合作建设的萨雷兹科尔大坝北斗变形监测系统升级并投入运行。该系统采用北斗三号高精度定位技术,对萨雷兹科尔大坝进行实时变形监测。
萨雷兹湖变形监测系统的布点
此次升级不仅保证了系统的长期无人值守和稳定运行,也为基于北斗遥感技术的萨雷兹科尔生态环境监测提供了数据支持。
据中科院国家授时中心研究人员介绍,萨雷兹科尔大坝北斗变形监测系统是北斗系统高质量服务世界、造福人类的成功案例。该系统将在中亚地区泥石流、雪崩、边坡的安全监测中推广应用,服务于“一带一路”沿线国家的经济社会建设。
与北斗系统相关的国际交流也如火如荼。仅今年10月以来,已召开多场国际会议,北斗系统一度成为焦点。
10月1日,在国际民用航空组织第41届大会上,中国再次当选一等会员。
多年来,中国民航始终坚持安全第一,大力推进绿色高质量发展。2019年以来,已有400多架飞机投入行业商业运营,北京大兴机场等18个新机场投入使用,北斗系统等新技术加快发展,空中导航服务效率不断提升。此次改选也是中国自2004年以来第七次当选I类成员。
值得一提的是,今年3月,国际民用航空组织(ICAO)明确接受北斗系统的公共服务承诺,这标志着我国与ICAO正式就北斗系统服务全球民航应用达成共识,将为帮助北斗系统标准通过终审,正式纳入ICAO标准,实现北斗系统服务全球民航应用提供更加有力的支持。
10月3日,国际电信联盟2022年全权代表大会选举产生了无线电规则委员会委员和委员。中国再次当选成员,中国国家无线电监测中心主任程建军当选新一届无线电规则委员会委员。
自北斗系统建设以来,我国遵循国际电信联盟规则,申请并协调卫星导航频率,合法使用频率轨道资源。积极履行国际责任,与其他国家一道推动S波段成为新的卫星导航波段。
程建军表示,这次选举是国际电信联盟成员对中国的信任票,也是对中国方案和中国智慧的高度期待。
当地时间10月10日,联合国全球导航卫星系统国际委员会(ICG)第16届大会在阿联酋首都阿布扎比开幕。本次大会也是北斗三号全球卫星导航系统建成后,中国代表团首次线上线下参加世界卫星导航大会。
会上,中国代表团就监测与评估、低轨道PNT、空间碎片处置、空间天气、地月导航等重要议题作了独立报告和联合报告。,并在应对重大空间天气事件、处置退役在轨卫星、低轨道卫星与现有GNSS系统兼容等方面提出了中国的倡议和解决方案,为世界卫星导航的发展做出了贡献。
中国代表团在会上指出,北斗作为国家重大战略时空信息基础设施,愿与其他卫星导航系统共享发展,携手服务全球用户。
但需要正视的是,北斗系统的应用还没有完全释放。有业内专家表示,“北斗系统在技术上是世界领先的,但在产业生态和应用规模上与GPS相比处于相对劣势。未来,北斗系统在供给侧的优势将更加突出。应从需求侧入手,推动北斗系统的规模化应用,发挥新国家系统的优势,补齐短板,让北斗真正成为国际领先的系统。”
目前,中国正在积极开发各种导航、定位和授时技术。预计2035年前将建成以下一代北斗系统为核心的更加泛在、集成、智能的国家综合时空系统,提供基准统一、无缝覆盖、安全可信、便捷高效的定位、导航和授时服务,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑,服务全球,造福人类,为构建人类共享未来共同体作出更大贡献。