“北斗”远在天外 “应用”近在身边

技术交流|Technical exchange|

2021-12-29 13:39:27 1

“北斗的应用只受想象力限制”，这是中国北斗卫星导航系统起步阶段业界人士的预言。

北斗卫星导航系统（以下简称“北斗系统”），是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。随着北斗三号全球卫星导航系统正式开通，“三步走”发展战略圆满完成，中国北斗在迈进全球服务进程中，规模化、产业化的速度十分迅猛。

9月中旬在湖南长沙举办的首届北斗规模应用国际峰会显示，依托国家产业政策的布局与落地、全国各地和各类市场主体力促、星基与地基增强系统以及辅助定位系统等基础设施建设，中国卫星导航产业目前已拥有企业约14000家、从业人员数量超过50万人，产业链覆盖芯片、模块、板卡、终端和运营服务，应用涉及经济社会发展与人们生活日常的方方面面。在“十四五”规划纲要明确提出深化北斗系统推广应用、推动北斗产业高质量发展的背景下，业界普遍看好“远在天外，近在身边”的北斗应用前景，预计到2025年相关产值规模将达6440亿元。

“北斗”远在天外 “应用”近在身边

9月16日，在湖南国际会展中心，观众在参观北斗卫星导航系统应用成果展。记者　陈思汗　摄

“远在天外”的“北斗”用在身边

自动避让行人或障碍物，虚线变道超车，与前车保持安全车距，处置复杂突发路况……在湖南省长沙市梅溪湖和洋湖的街区，这些过去老司机才玩得转的操作，一辆辆白色的电动智能网联汽车“Robotaxi”能自动完成。湖南阿波罗智行工作人员告诉《经济参考报》记者，他们运营的Robotaxi车端imu融合了北斗卫星导航系统定位技术，能够对车辆进行高精度厘米级定位，为自动驾驶进行定位护航。

在长沙湘江新区，依靠融合了北斗导航的智能驾驶技术，L4级低速智能无人清扫车，在封闭或半封闭园区勤勤恳恳地清扫路面垃圾；L4级低速自动驾驶零售车，在封闭或半封闭园区道路自动兜售零食；自动驾驶公交车，还开上了城区开放道路，承担公交运营任务；哈啰单车、助力车内置北斗定位模块，运用可以达到亚米级定位精准度的技术，哈啰出行每个月因车辆“定位漂移”引发的客户投诉相比总骑行订单量，保持在万分之一的低水平……

北斗系统不仅在大城市引导“黑科技车辆”穿街走巷，还对偏远山区地质灾害发挥精准预警作用。

2020年6月24日、6月30日和7月6日，湖南省石门县南北镇潘坪村雷家山安装的北斗卫星高精度地质灾害监测预警系统，多次发出山体滑坡橙色预警。接到预警，当地迅速组织村民避险转移、安排人员巡查山体、实行交通管制。在最后一项避险措施实施后不到1小时，约300万立方米山体分两次“倾泻”而下。南北镇和潘坪村的干部群众说，如果没有北斗预警，后果不堪设想。

记者在首届北斗规模应用国际峰会上了解到，2020年建成的北斗三号系统作为世界四大卫星导航系统之一，有许多自身的特点与优势：空间段采用三种轨道卫星组成混合星座，与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多，抗遮挡能力更强，尤其低纬度地区性能优势更明显；北斗系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度；北斗系统创新融合了导航与通信能力，具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能力。

北斗系统在海内外具体应用中，除了车辆导航、地灾预警，还有很多“神通广大”的“武艺”：

北斗智能视频监控报警系统已在湖南等地数以万计的“两客一危”车辆上安装使用，车辆行驶过程中，一旦司机的闭眼时间超过两秒或多次闭眼，系统就会自动发出提示。超速、未系安全带、抽烟、接打电话等17项不安全驾驶行为都被纳入识别范畴，可实时语音报警。自2020年1月1日以来，湖南省“两客一危”车辆驾驶员不安全驾驶行为报警数据，由初期的每天4万多次已下降到目前的1千多次，下降比例达97%，车辆安全保障水平显著提高。

三一重工、中联重科、响箭重工等企业生产的一些智能化工程机械上，车载智能终端通过北斗卫星信号完成定位数据采集，能为客户提供在线检测、故障预警、运行优化等服务，还能依靠北斗数据构建工程机械物联网系统、综合监控系统、灾害监控与预警系统、应急联动与指挥调度系统等，提供工况远程监控与保障服务，助力工程顺利完成、装备安全运行。

在江河湖海上航行的船舶，船位仪周期性地向AIS自动识别系统终端发射相关船舶的名称及位置信息，相关数据就通过北斗天线获得。在无参照物的浩瀚水面上，无论是黑夜还是雨雾天，船舶都能准确把握方向和航线，安全抵达指定水域。

城市燃气管网安装北斗精准定位终端后，可以读取并上传检测作业的全程数据，同步加载精准坐标，实现燃气泄漏趋势分析、管网风险计算和动态风险评估预判。

在通用航空领域，北斗系统的应用能很好解决因“看不见、喊不到、联不上”造成“不敢放”“飞不起来”的问题；而在农业领域，北斗导航融合5G等技术应用到农业生产、流通、服务等环节，加装农用北斗应用终端的机插、机抛、施肥、深施、植保、飞防农机越来越多，物联网、大数据引领“无人化农业”正开始替代看天浇水，靠经验施肥的传统耕作模式……

“从平时定位、打车、快递查询、公交信息、旅游，到应急条件下预警、搜救，乃至未来在无通信网络情况下接收和发送文字消息，身处遥远太空的北斗，如今在我们的生活几乎无处不在，并发挥很大作用。”长沙海格北斗信息技术有限公司副总经理史国强说。

“开局”后迎来爆发“临界点”

目前，社会对北斗系统的接受度和认同感与日俱增，北斗应用全面推广在2020年“开局”之后，正迎来爆发的“临界点”。

据了解，随着核心技术不断取得突破，北斗系统已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用，服务国家重要基础设施，产生了显著的经济效益和社会效益。基于北斗系统的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用，广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域，应用的新模式、新业态、新经济不断涌现。

在长沙海格北斗信息技术有限公司，技术人员对记者展示了他们研制的“海豚”系列北斗卫星导航应用关键部件。史国强说，公司能提供多源融合导航定位模块、整机综合应用产品和关键技术解决方案。“目前北斗三号全球卫星导航规模应用很多关键核心技术正在不断取得突破，我们致力于成为世界顶级导航定位企业。”

在湖南中森通信科技有限公司，记者看到质量检测工程师正在测试北斗卫星导航应用仪器。公司工作人员刘晶晶说，中森成立至今已有10余年，产品聚焦北斗芯片、模块、终端的研制，目前产品已覆盖交通、海洋渔业、水利及应急救援等领域，年产量达10万余套。同时，公司还是我国北斗手持型用户机主要供应商之一。

在湖南卫导信息科技有限公司，技术人员向记者介绍了新开发的便携式卫星导航信息采集回放设备和复杂三维场景卫星遮挡及多径信号仿真系统。公司工作人员彭定乾说，北斗导航地面系统级验证环境、仿真与测试设备细分市场，整体年产值预计能达到10亿元左右。公司目前在相关领域发展迅速，年增长率预计50%以上，今年营业额将突破1亿元。

“北斗”远在天外 “应用”近在身边

湖南卫导信息科技有限公司技术人员展示复杂三维场景卫星遮挡及多径信号仿真系统。记者　苏晓洲　摄

在华自科技股份有限公司，公司研发机构负责人苗洪雷说，他们应用北斗系统自主研发生产的卫星时钟同步装置，时钟精度可达到200ns（纳秒，1纳秒=10的负9次方秒）以内，应用于发电、变电、民航、铁路、交通、实时通信系统等需要高时间精度控制的领域，目前已经在3000余站点得以应用；而在没有通信网络的偏远山区、荒漠等人烟稀少的地区，公司研发的智能测控终端，运用北斗系统通信和授时两大关键功能实现对生态基流、气象等的监测。

据记者了解，国内很多地方支持北斗应用产业化的热情高涨。

北斗应用产业走在全国前列的湖南省，提出到2025年全省北斗产业主营业务收入达到500亿元，终端安装量超过100万台套的发展目标，确立了智能网联汽车、智慧城市建设、灾害监测预警与指挥调度等北斗大规模深化应用十大工程，计划全力打造“北斗+”千亿产业集群。

湖南长沙作为北斗卫星导航系统建设的技术策源地和核心技术支撑地，重点支持北斗在智能网联汽车、地理信息两个领域的应用示范、市场拓展、研发创新和平台建设。在长沙中电软件园等地，目前已集聚上百家“北斗+”规模化企业。

在全国其他地方，北斗应用产业化也被视为发展“蓝海”。目前，山东启动了“北斗星动能”工程，力求建成北斗精准时空信息感知与智能服务通用基础平台；辽宁推动卫星导航定位基准站升级，加快推进北斗卫星导航定位系统的应用创新；山西等地也推出扶持政策等举措，部署加快北斗应用规模化、产业化……

而在大企业领域，腾讯推出的“腾讯地图”与北斗卫星系统融合，运用北斗系统提供的精准位置数据，结合腾讯的AI与大数据等技术优势，以精准导航技术提供服务；南方电网公司发布了北斗卫星导航系统“十四五”应用规划，推动上线运行集北斗位置服务、短报文通信管理和时频监测等基础模块于一体的运营服务平台；中国移动发布了“5G+北斗高精度定位”星耀行动路测计划……

近两年，随着中国北斗应用产业盈利模式逐步成型和“赚钱效应”逐步显现，很多企业围绕北斗系统应用，正在不断追加对“时空市场”投入。一家北斗应用细分市场龙头企业负责人说，近年来，很多依托北斗系统的“时空智能企业”都获得了融资，他们公司的主要投资方，来自民企、国企和各类背景的创投基金，大股东们普遍看好这一领域增长前景，都想不断增资扩股，谁也不愿减少股份占比。

“青春期烦恼”盼“因势利导”

业内人士介绍，中国北斗应用产业链在过去的几年间，完善了基础设施、提升了服务能力，正在不断发掘和发挥北斗系统的性能和潜力。

但记者从业界也了解到，北斗系统作为“后来者”，需要与“先入为主”的其他卫星导航系统竞争，有些“青春期烦恼”亟待引起重视。如：政策支撑体系仍待完善、人才因素制约北斗产业发展、缺乏龙头企业示范引领、应用生态环境构建滞后、存在同质化低端竞争等。

业内人士认为，当下我国北斗系统应用正从基础建设转向发展产业、从推广导航技术转向“北斗+”赋能关联产业、从典型示范转向体系化推进。在关键的“转段时期”，需要从如下方面因势利导激发北斗系统应用推广创新，提升北斗应用产品的竞争力：

强化政策引导和支持。

国家和省级层面需强化战略规划和公共政策“顶层设计”，结合构建重大项目评估评价体系，明确北斗产业的发展目标和步骤，各阶段发展重点和项目支撑等。要从财政、税收、科技、外贸等方面构建全方位政策体系，并将北斗系统基建作为新基建的重要内容进行项目规划。

建立“基金+产品”保障机制。

“基金”，是探索设立北斗导航应用基金。“产品”，是鼓励金融机构开展知识产权质押融资；可鼓励融资性担保机构帮助小微企业增信融资；鼓励民营资本等资本进入北斗应用产业市场。

构建“龙头+标准”格局。

“龙头”，是组建北斗龙头企业。可以探索以国有资产为主导并吸纳社会资本进入，重点围绕具有竞争优势的领域，给予政策上的支持和产业应用上的扶持，形成以国资“龙头”企业带领民营企业快速发展的局面；也可以探索推动交叉融合，如推动资本实力雄厚的信息通信行业和北斗卫星导航行业融合，培养“5G+北斗”或“车联网+北斗”等为特色的龙头企业。

“标准”，是制定有优势和发展前景的自动驾驶、地理信息等应用上下游产品标准，研究建立北斗应用标准体系框架，以基准建设、数据采集与加工处理、导航定位与位置服务、应急保障服务等方面为重点，着力推进行业应用急需、共性和基础性标准的制修订，促进北斗在消费、交通、地理信息、应急保障等领域的推广应用。

“特色+基建”并举拓展空间。

“特色”，充分利用装备制造产业基础和转型升级机遇，推动主导主要装备制造企业将北斗技术融入产品智能终端，推进北斗卫星导航定位基准站网省际协同共享。

“基建”，做好资源整合和系统集成融合创新，构建公共科技服务大平台，形成城乡一体化公共科技服务共享大平台、北斗大服务提供商平台，推进北斗导航在建设施工、养老服务、物流、城市基础设施管理等领域应用场景开发，依托环境治理工程推进北斗系统在生态环保领域的应用。

突破“关键技术+应用”。

开展基于北斗的实时动态高精度定位技术研究，研制多功能的精密单点定位软件系统，研究基于北斗的单基准站差分、多基准站局部区域差分和广域差分技术，提高定位结果的可靠性与精度。加强星载北斗接收机及星载多模接收机的研制，促进北斗在卫星测绘领域的应用。开展北斗相兼容多系统联合应用技术及北斗在各行业应用的独立支撑技术研究。加快推进高精度高动态时空基准信息应用服务、室内外无缝衔接定位服务和智能位置服务等应用技术创新，拓展北斗应用的深度和广度。

整合现有行业科技资源，推动面向行业应用的工程（技术）研究中心、企业研发中心等创新平台建设，支持科研院所和高等院校建立人才培养和产、学、研、用相结合的北斗应用技术创新体系，开展多领域、跨学科科技攻关和技术研发，积极支持基于位置的大数据及物联网科技创新和应用服务，增强关键技术和共性技术持续攻关能力。

“协会+小镇”推动共享协作。

充分发挥北斗系统应用协会引导、协调、服务功能，积极推动北斗社会化应用、科技创新、教育培训和行业自律，引导社会应用北斗，促进北斗产业发展。

建设北斗产业聚集的“小镇”，建设若干专项服务于北斗产业、人才落地、技术交流、产品宣传、应用示范、投融资等综合性服务于一体的“北斗小镇”，作为产业窗口吸引更多北斗相关企业落户当地，充分发挥产业聚集作用。

还有一些业内人士向记者表示，希望建立并完善北斗导航与位置应用服务的数据安全管理制度，建立北斗导航与位置应用服务产品质量检测工作机制，切实加强北斗应用产品的质量检测和监督管理，加强对导航与位置应用服务平台及用户位置上报行为的监管。只有做到这些，才能在发挥北斗系统优势的同时保障国家安全和利益，切实为北斗产业化应用提供安全有序的市场环境。(记者苏晓洲谭畅长沙报道)

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