7月31日上午,北斗三号全球卫星导航系统建成暨开通仪式在北京举行。
北斗卫星导航系统经历了北斗一号系统、北斗二号系统、北斗三号系统三个阶段。目前,最早的北斗一号系统已经放弃使用,正在使用的有北斗二号系统和三号系统。北斗二号系统已向亚太区用户提供稳定服务超过5年,在轨运行情况良好。2017年至今,我国完成超高密度的北斗三号发射任务,创造了北斗组网发射历史上高密度的新纪录。随着“北斗”地基增强系统提供服务,未来可提供米级、亚米级、分米级,甚至厘米级的服务。

▲北斗三号三种卫星模型
6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,北斗卫星导航系统全面建成。同时,计划到2035年将建成以北斗为核心的综合定位导航授时(PNT)体系。北斗实现全球覆盖,对于军用市场和民用市场都是从0到1的突破,将推动北斗全球的标配化。

▲2020年6月,北斗全球系统全面建设完成
北斗系统各项性能优越,在95%的置信度下,北斗导航系统定位精度为水平10米、高程10米(GPS:水平9米、高程15米),测速精度为0.2米/秒(0.006米/秒),授时精度为20纳秒(GPS:40纳秒)。实测结果表明,北斗系统服务能力全面达到并优于上述指标。尤其是在“一带一路”沿线国家和地区,北斗导航的定位精度达到水平5米、高程5米,较GPS存在明显优势。

▲北斗与GPS全球服务性能指标
计划到2020年,全球范围内,北斗还将提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救三种服务,在中国及周边地区,提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信四种服务。
北斗卫星导航定位在应用方面更是遍地开花,除交通、海事、电力、民政、气象、渔业等传统行业外,北斗应用也走向普通民众生活,共享单车,双频北斗高精度智能手机等落地产品日益丰富。我国已形成包括基础产品、应用终端、运行服务等较为完整的北斗产业体系,正在从行业应用拓展到大众应用,呈现快速发展局面。总体来说,北斗系统的上线,以下七个产业获益最大:
1、智慧城市
“北斗+数据”应用作为创新驱动发展的新动能,将会加速推动经济转型升级、提升政府治理能力、服务民生社会事业;是保障我国实现科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的必然选择,更是推进创新和社会价值完美融合、构建“智慧城市”新格局的最佳途径之一。
2、“北斗+5G”助力车联网
车联网是“北斗+5G”的重要应用场景。通过构建“北斗+5G”高精度定位网络,能够提供厘米级定位服务,进一步构建和丰富5G生态应用,以此打造全场景高精度的位置感知,从而实现在这些复杂场景下的稳定可靠精准定位,未来北斗高精度将进一步赋能智慧城市与物联网的发展。
3、北斗助推国产芯片发展
支持北斗三号系统信号的28纳米芯片,已在物联网和消费电子领域得到广泛应用。22纳米双频定位芯片已具备市场化应用条件,全频一体化高精度芯片已经投产。从当前产业链各公司布局来看,业内的大型企业大都是涵盖“天线–芯片–板卡–终端–解决方案”全产业链或者部分产业链的经营模式,国防和高精度行业终端厂商都在积极布局射频基带芯片、板卡和天线等上游基础元器件。
4、北斗筑造交通安全“长城”
《北斗卫星导航系统建设与发展》报告显示,截至2019年4月,国内超过620万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆,36个城市的约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施,已应用北斗系统;北京大兴国际机场成功应用了“北斗导航室内外定位系统”,实现了装卸车辆和行李的精准跟踪定位;我国建造的首条智能高铁线路——京张高铁的智能动车组也采用了北斗卫星导航系统。中国已建成全球最大的营运车辆动态监管系统,有效提升了管理效率和道路运输安全水平。
5、北斗加速智慧农业发展
北斗无人驾驶、高精度定位导航、系统监管等一系列新兴技术,让起垄播种、土地深松、作物收割、秸秆还田等农业生产工序充满了现代科技的魅力,节省出更多的人力、物力和财力。目前,北斗农业应用的足迹已遍布大江南北:北京、黑龙江、辽宁、新疆、山西、湖北、江苏、上海、浙江等省市逐渐享受到北斗带来的农业机械自动化的便捷。
6、北斗保障电网安全
北斗可为智能电网、泛在电力物联网、能源互联网的建设提供导航定位、精密授时、短报文通讯服务等基础技术支撑,是我国能源战略发展的有效支撑手段。截止2017年底,已有11类近900套调度自动化主站以及全部的新建和改造调度主站/变电站时间同步装置接收了北斗授时信号。
7、北斗完善行业应用
北斗、人工智能、5G通信所构成的技术共同体与其他产业深度融合,可以催生出更大的产业应用。不仅可以对传统行业进行赋能与拓展,还可以对新兴产业进行辅助与提升。
在“互联网+”的时代,数据在云端,用户在网上,“北斗+”与“互联网+”等新兴信息技术的融合,跨界融合发展趋势将越来越明显。通过与其他技术的融合,北斗赋予这些技术新的功能。北斗的跨界融合是智能时代基础性、颠覆性的技术。主要包括:
“+”服务。与传统的服务业深度融合,创造出基于时空位置的新商态、新业态,如电子商务物流、移动互联网金融、移动在线共享娱乐、移动在线共享教育、分享交通、分享医疗等等。
“+”产业。为制造业向无场所经济转型提供时空位置服务,可以从设计生产销售到售后服务,对传统产业进行空间共享和时间分享,传统产业则可无需固定场所支撑。
“+”技术。就是与传感器、多种无线通信、微机电、 其他定位方式等技术集成融合,以及室内室外多传感器融合,为各行各业提供泛在智能的时空位置服务。
未来,以北斗提供的时空信息为核心的导航定位授时服务产品,必将大规模进入到行业应用、大众消费、共享经济和民生服务等领域,深刻且深远地影响和改变着人们的生产生活方式。


