中国“北斗”圆梦全球

    王家伟

    2020年6月23日,北斗三号最后一颗组网卫星发射成功,完成全球星座组网,标志着历时20余年建设的中国北斗全球卫星导航系统全面建成,圆梦全球。“中国的北斗”真正成为“世界的北斗”。

    1.北斗概述

    北斗,是中国北斗卫星导航系统的简称,是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,是可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空间基础设施。中国北斗卫星导航系统是继美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略之后第四个成熟的全球卫星导航系统。

    2.北斗的发展历程

    “三步走”战略。20世纪80年代,中国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路,逐步形成了“三步走”发展战略:第一步,2000年底,建成北斗一号试验系统,向中国提供服务;第二步,2012年底,建成北斗二号区域系统,向亚太地区提供服务;第三步,2020年,建成北斗三号全球系统,向全球提供服务。

    未来发展。本次北斗三号最后一颗组网卫星的成功发射,意味着中国北斗系统“三步走”战略全部实现。未来,北斗系统将持续提升服务性能,扩展服务功能,增强连续稳定运行能力。2035年,我国还将建成以北斗系统为核心的综合定位导航授时体系,届时中国北斗将再次升级闪耀全球。

    3.北斗的独家绝活

    多轨道卫星,带来更高精度。北斗系统空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座,与其他卫星导航系统相比高轨卫星更多,抗遮挡能力更强,尤其是低纬度地区性能特点更为明显。由于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进一步提高服务精度,并且可以保证在全球任何位置、任何时间都能给出精准的定位。其他卫星导航系统,都基本分布在单一高度轨道上,其精度提高将会受限。

    短报文系统,可以“发短信”。北斗系统创新融合了导航与通信能力,北斗三号全球系统进一步提升了北斗独有的短报文通信服务。在应急情况下或是没有移动通信信号的区域,装有北斗短报文模块的北斗终端可以通过短报文进行紧急通讯,不仅能让用户知道自己“在哪儿”,也能告诉别人自己“在哪儿”和“发生了什么”。目前,北斗三号的信息发送能力已从原来的一次120个汉字提升到一次1 200个汉字;通信带宽也进一步提升,从50万用户能力提高到500万用户。

    4.北斗的广泛应用

    行业及区域应用。北斗系统提供服务以来,已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信系统、电力调度、救灾减灾和公共安全等领域得到广泛应用,融入国家核心基础设施,产生了显著的经济效益和社会效益。以交通运输为例,截至2019年底,国内超过650万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆、36个中心城市约8万辆公交车、3 200 余座内河导航设施、2 900余座海上导航设施已应用北斗系统,建成了全球最大的营运车辆动态监管系统,有效提升了监控管理效率和道路运输安全水平。

    大众应用。北斗系统大众服务发展前景广阔。基于北斗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,深刻改变着人们的生产生活方式。以智能手机应用为例,国内外主流芯片厂商均推出兼容北斗的通导一体化芯片。据统计,目前申请进网的中国智能手机中,支持北斗定位技术的手机达70%以上,北斗高精度及北斗輔助快速定位用户已突破5亿。

    5.北斗建成的意义

    社会经济意义。卫星导航系统是国家重要的空间基础设施,是推动社会经济发展新的增长点,相关应用已深入到国家社会经济、生产生活的各个方面。卫星导航产业现已成为继移动通信和互联网之后,全球第三个发展最快的电子信息产业,蕴藏着巨大的社会经济价值。截至2019年,中国卫星导航与位置服务产业总体产值已达到3 450亿元人民币;相关企事业单位数量保持在14 000家左右,从业人员数量超过50万人。

    国家战略意义。卫星导航系统也是国家重大战略基础设施,为国家安全、社会经济发展和人民生活提供时间和空间位置基准。如同停水停电影响城市生活一样,卫星导航服务一旦中断或存在风险,对国家安全、人民生活都会产生重大影响。北斗全球卫星导航系统的建成,不仅将提供更精准的定位、更精确的数据,更提供了巨大的社会价值和充足的战略底气,打破了他国卫星导航系统的垄断,减少对外依赖,避免在突发情况下受制于人,确保我国的军事国防安全。