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全球卫星导航看中国“北斗” 部分技术全球领先!

2018-04-16 09:47 来源:科普中国-军事科技前沿 
2018-04-16 09:47:34来源:科普中国-军事科技前沿作者:责任编辑:战钊

  2017年12月3日,第四届世界互联网大会世界互联网领先科技成果发布活动在浙江乌镇举行,中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍北斗卫星导航系统。新华社记者孟鼎博摄

  3月30日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。新华社发(梁珂岩摄)

  4月10日,中国北斗卫星导航系统(以下简称北斗)首个海外中心——中阿北斗中心在位于突尼斯的阿拉伯信息通信技术组织总部落成运行。这一中心将成为中国全面展示北斗建设应用成果,推动北斗在阿拉伯及非洲国家应用与合作的重要平台。

  近五年来,我国自主建设、独立运行的北斗卫星全球组网稳步推进,应用也已走出国门,服务亚太地区,并逐步开始向全球提供服务,在交通运输、海洋渔业、森林防火、应急搜救等领域逐步进入社会生产和人们生活的方方面面。

  从走出国门到服务全球,北斗有望成为中国“走出去”的又一张国家名片

  “2012年12月,中国政府宣布北斗区域导航系统正式提供服务,北斗由此走出国门,五年来,北斗在老挝、泰国、巴基斯坦等国家相继落地应用,在‘一带一路’建设中的施工测量、机械作业、安全保卫等方面也发挥了作用。北斗有望成为中国‘走出去’的又一张国家名片。”中国卫星导航定位协会副会长、秘书长张全德告诉记者。

  2018年3月30日,我国以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星,它们也是北斗三号第七、第八颗卫星,与此前发射的6颗北斗三号卫星成功进行全球组网运行。

  “我国2018年计划发射18颗左右北斗卫星,预计今年底就能为‘一带一路’相关国家和地区优先提供服务。”中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其说,根据北斗“三步走”发展战略,第一步,到2000年,我国建成北斗一号系统;第二步,建成由14颗组网卫星和32个地面站天地协同组网运行的北斗二号系统,并于2012年底向亚太地区提供服务;第三步,到2020年前后,将建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成的北斗三号系统,向全球提供服务。

  “我国的北斗系统历经三代,卫星越来越多,精度越来越高,技术服务功能越来越强大。”据中国工程院院士刘经南介绍,2000年建成的第一代北斗系统,由三颗卫星提供区域内的定位服务,在海上定位可达到二三十米的精度,短报文通信功能一次可发送60个汉字;2012年底,第二代北斗系统由14颗卫星组成,在亚太地区内导航系统标准服务的定位精度在10米左右。短报文通信功能一次可以发送120个汉字,并可与互联网以及移动互联网进行互通;第三代北斗卫星系统计划35颗卫星,可以向全球用户提供米级、亚米级、分米级,甚至厘米级精度的定位和导航增强服务。

  据北斗卫星导航系统总设计师杨长风介绍,较之北斗二号系统,北斗三号系统覆盖范围更广,定位、授时精度提高1倍以上,北斗三号的组网将有效带动北斗手持终端、芯片等产业链中上游设备的换装需求,并有效提升下游运营服务质量及扩展应用场景。

  “未来,我国将建成一个以北斗系统为核心的,构建空天地海无缝覆盖、高精度安全可靠、万物互联万物智能的国家综合定位导航授时体系。”杨长风说,届时,北斗提供的时空信息服务将渗透到人们生活的每一个角落。

  服务高铁、燃气管道、共享单车、精准农业,2020年北斗产业规模预计达4000亿元

  “卫星上天,重点在于应用,我国北斗系统可用性和连续性指标超99.9%,应用非常广泛。”刘经南说,尤其是在智能交通方面。

  中国高铁高速安全运行的背后,就离不开北斗的护航。清华大学地球空间信息研究所原所长过静珺和她的团队参与了中国铁路总公司“卫星定位和激光组合技术在高速铁路轨道检测和监测中的应用”科研攻关项目,自主研发了基于北斗兼容GNSS卫星定位和惯导技术组合的监测及检测技术系统,可实现高铁轨道绝对坐标2分钟快速、毫米级定位,保障高铁运行安全,在费用节约一半的情况下,效率较原有技术提升一个数量级,不仅大大提升了我国高铁运营养护保障能力,每年还可为国家节省数亿元。

  “北斗作为我国独立自主研发、运行的全球卫星导航定位系统,其应用产业被列入国家战略性新兴产业,地方政府也纷纷出台优惠政策,以北斗产业推动区域经济发展。除了高铁,目前北斗在渔业、电力、林业、减灾、智慧城市建设和社会治理等方面也广泛使用。”张全德说。

  据张全德介绍,以中国卫星导航定位协会推动的北斗“百城百联百用”行动为例,目前已经面向城市燃气、给排水、供热、电力电网等领域提供服务,全国超过440座城市已经应用了北斗服务。在燃气管道方面,“北斗精准服务网”在管线泄漏检测方面,通过将北斗精准定位终端与管道泄漏检测设备对接,可以读取并上传检测作业的全程数据,为居民安全使用天然气构筑了坚实的屏障。

  “还有老百姓经常使用的共享单车。北京有几十万辆共享单车安装了北斗定位,即便在有建筑、大树遮挡的地带也能被精准定位,北斗还可满足共享单车电子围栏高精度化需求,为综合治理共享单车乱停乱放问题提供了新手段。”张全德说,还有诸如装了北斗导航芯片的国产手机,城市公共汽车查到站手机APP等,现在北斗已经进入了老百姓的生活,未来的电子商务物流、移动在线共享教育、分享交通、分享医疗等,都可以与北斗应用相结合。

  “在精准农业方面的应用也是我国推动北斗应用的重点领域,利用北斗卫星特有的短报文功能,甚至能实现田间肥力、墒情、苗情、杂草及病虫害监测及信息采集处理,实现实时监控。”中国卫星导航定位协会专职副秘书长武晓淦说。

  工业和信息化部研究员、中国卫星导航定位协会资深专家曹冲表示,我国有着巨大的卫星导航市场,2017年预计超过2500亿元,北斗贡献率可达80%。在北斗全球化过程中,2020年有望达到产值4000亿元。

  北斗部分技术全球领先,将更好地造福人类

  “相较于美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯以及欧洲的伽利略等导航卫星系统,北斗部分技术更先进,比如北斗三号采用星载氢原子钟,其精度将比北斗二号的星载铷原子钟提高一个数量级;北斗三号导航系统保留了短报文服务,即通信功能,这是其他卫星导航系统不具备的能力。”北斗卫星导航系统副总设计师杨元喜院士说,除定位、导航外,北斗三号还可精确定位受困人员的地理位置,为国际救援贡献中国力量。

  “卫星导航系统是全球性公共资源,多系统兼容与互操作已成为发展趋势,北斗系统的兼容性很好,一直在积极加入国际标准,可兼容GPS、北斗系统、格洛纳斯的多系统船载接收机国际标准获得通过,北斗系统也被写入海事应用的定位导航授时导则。北斗三号在设计建造之初就已考虑对其他卫星导航系统的兼容性,用户可以在终端上接收多个信号。”北京理工大学教授王博说。

  “中国始终坚持和践行‘中国的北斗,世界的北斗’的发展理念,服务‘一带一路’建设发展,积极推进北斗系统国际合作。”冉承其表示,中国将与各个国家、地区和国际组织一起,共同推动全球卫星导航事业发展,让北斗系统更好地服务全球、造福人类。 (作者:袁于飞 来源:光明日报)

[责任编辑:战钊]

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