資料來源:綜合整理自互聯(lián)網(wǎng)
作者:李寶珠
物聯(lián)網(wǎng)智庫 整理發(fā)布
“斗柄東指,天下春;斗柄南指,天下夏;斗柄西指,天下秋;斗柄北指,天下冬。”古時,人們以北斗七星的輪轉(zhuǎn)變化來判斷方位、季節(jié)甚至?xí)r辰。星河流轉(zhuǎn),千百年后的今天,「北斗」依然是指引中國人走向自主可控的國之重器,已經(jīng)成為了“科技強(qiáng)國”的鮮明旗幟。
中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會今年5月發(fā)布的《2022中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》顯示,2021年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達(dá)到4690億元人民幣,較2020年增長16.29%。當(dāng)前,我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位總數(shù)量保持在14000家左右,從業(yè)人員數(shù)量超過50萬。
“捅破天”來之不易
無可否認(rèn),我國在過去的很長一段時間內(nèi)都處于尖端科技落后的劣勢,面向“星辰大海”,我們也同樣經(jīng)歷了艱難的爬坡追趕,才奔向了足以勢均力敵的高度。
人們耳熟能詳?shù)腉PS(全球定位系統(tǒng),Global Positioning System)是美國從20世紀(jì)70年代開始研制的定位系統(tǒng),于1989年發(fā)射了第一顆GPS衛(wèi)星,歷時20年,耗資200億美元,于1994年全面建成。在1991年的海灣戰(zhàn)爭中,尚未完全建成的GPS便展示了“上帝之眼”般的巨大殺傷力——美國在這場現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中祭出了大批精準(zhǔn)制導(dǎo)武器,共發(fā)射了288枚“戰(zhàn)斧”導(dǎo)彈,命中率達(dá)到98%,最終美軍以146人陣亡、467人受傷的代價在40余天內(nèi)擊潰了擁有近6000輛坦克、4600多輛裝甲車和步兵戰(zhàn)車以及3萬門火炮的伊拉克。
一戰(zhàn)成名,GPS在戰(zhàn)場上的威懾力一時無兩,美國《軍事評論》雜志曾直言不諱地說:“誰能掌握衛(wèi)星導(dǎo)航優(yōu)勢,誰就掌握了戰(zhàn)爭主動權(quán)。”隨后,GPS也走出了戰(zhàn)場,逐漸在更多位置服務(wù)場景中大展身手。
然而,一如現(xiàn)在的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)封鎖,美國的“無中生有”在GPS“獨(dú)行”的時期便有跡可循——1993年7月23日,中國“銀河號”貨輪運(yùn)載文具、五金和機(jī)械零件駛向中東,途中遭美國指控“銀河號”載有化學(xué)武器運(yùn)往伊朗。有分析稱美方當(dāng)時故意停掉了該船所在海域的導(dǎo)航信號,導(dǎo)致船員不辨方向無法前行。在這次早期“卡脖子”事件中,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)究竟扮演著什么角色我們已經(jīng)無從考究,但美國手握GPS后的種種行徑卻著實(shí)令國人更加深刻地認(rèn)知了自建衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性。
次年12月,北斗導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星系統(tǒng)工程獲得國家批準(zhǔn)。但受限于研發(fā)資金、技術(shù)門檻等多方面因素,我國選擇了“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略——第一步僅覆蓋國內(nèi)區(qū)域,第二步逐漸覆蓋亞太區(qū)域,第三步再覆蓋全球。這也是北斗一號、北斗二號、北斗三號的由來。
2020年6月,“北斗三號”系統(tǒng)最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星順利入軌。至此,“北斗三號”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成,北斗系統(tǒng)也正式進(jìn)入了全球?qū)Ш蕉ㄎ坏男聲r代。更重要的是,北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)的核心器部件已實(shí)現(xiàn)了100%自主可控。
“北斗應(yīng)用”順勢而為
誠然,在“北斗二號”時代的定位精度便達(dá)到了10米,測速精度優(yōu)于0.2米/秒,授時精度優(yōu)于50納秒,技術(shù)參數(shù)與GPS民用信號相當(dāng)。順勢而為,技術(shù)達(dá)到一定成熟度時,北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)也迎來了快速發(fā)展,而大眾消費(fèi)類應(yīng)用正逐漸成為北斗應(yīng)用規(guī)模最大的領(lǐng)域之一。
今年9月,工業(yè)和信息化部電子信息司副司長徐文立介紹了北斗在大眾消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用成效——服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施逐步健全,應(yīng)用規(guī)模不斷擴(kuò)大。據(jù)介紹,2022年上半年,平臺北斗活躍用戶量平均每日4030萬,業(yè)務(wù)量每日3.2億次。同時,國內(nèi)北斗高精度共享單車投放量突破500萬輛,貨車前裝北斗超過百萬輛。2022年上半年,新進(jìn)網(wǎng)手機(jī)中有128款支持北斗,出貨量合計1.32億部,出貨量占比達(dá)98.5%。
舉例來看:
在導(dǎo)航方面,百度地圖不久前宣布正式切換為優(yōu)先運(yùn)用北斗系統(tǒng)進(jìn)行定位,“百度地圖智能定位開放服務(wù)”升級更名為“百度地圖北斗定位開放平臺”,更是升級實(shí)現(xiàn)了車道級導(dǎo)航、車位級導(dǎo)航等多項(xiàng)功能。
在防災(zāi)救災(zāi)場景下,結(jié)合北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的導(dǎo)航定位、授時服務(wù)、短報文通信等功能,可以覆蓋災(zāi)害預(yù)警、救災(zāi)指揮、災(zāi)情通信、監(jiān)測災(zāi)情實(shí)時情況等一系列緊急救險需求。
在軍用領(lǐng)域,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)憑借可精確到0.1米的高精度時空數(shù)據(jù)提供,讓軍事領(lǐng)域的精確打擊、人機(jī)交互、船舶導(dǎo)航、彈藥制導(dǎo)等功能得以實(shí)現(xiàn),加載北斗系統(tǒng)的軍用彈載、車載、艦載、機(jī)載導(dǎo)航產(chǎn)品也逐漸得到推廣。
在綜合管理方面,陜西諾維北斗信息科技股份有限公司在全球范圍內(nèi)首次將北斗技術(shù)應(yīng)用在城市停車管理中,研發(fā)了“北斗智慧停車項(xiàng)目”,打造了車位查詢、停車引導(dǎo)、即停即走、無感支付的智慧化停車體系,系統(tǒng)性地協(xié)調(diào)靜態(tài)交通和動態(tài)交通,有效緩解停車?yán)щy和交通擁堵。此外,陜西航天技術(shù)應(yīng)用研究院開發(fā)的智慧旅游系統(tǒng)產(chǎn)品可以實(shí)時收集景區(qū)游客流量,及時發(fā)現(xiàn)游客位置異常情況。
在智能座艙領(lǐng)域,基于北斗可實(shí)現(xiàn)厘米級的車載高精度定位,為車道級導(dǎo)航、自動駕駛或高階輔助駕駛、車路協(xié)同等場景提供支持。
除此之外,天上、地面的兩張網(wǎng)——北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)與5G的融合也在不斷開拓新的應(yīng)用場景,精準(zhǔn)的定位與低延時的網(wǎng)絡(luò)通信推動自動駕駛、智慧物流、無人機(jī)巡檢等場景向規(guī)模化應(yīng)用大跨步。例如,國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司自主研發(fā)的“基于5G+北斗的無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)”,首次研發(fā)建成5G SA電力切片網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)高速安全傳輸系統(tǒng),率先研發(fā)基于深度學(xué)習(xí)算法的人工智能診斷分析云平臺,實(shí)現(xiàn)無人機(jī)自主巡檢、數(shù)據(jù)實(shí)時回傳、缺陷智能分析。
“北斗+”引爆升維競賽
北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)無疑是我國自主可控勛績中濃墨重彩的一筆,隨著“北斗三號”開啟了北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)的全球覆蓋時代,“北斗+”應(yīng)用進(jìn)一步爆發(fā),隨之而來的全產(chǎn)業(yè)鏈都迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇。
據(jù)工業(yè)和信息化部電子信息司副司長徐文立介紹,下一步,工信部將繼續(xù)落實(shí)好《關(guān)于大眾消費(fèi)領(lǐng)域北斗推廣應(yīng)用的若干意見》,通過夯實(shí)基礎(chǔ)能力、培育優(yōu)質(zhì)企業(yè)、創(chuàng)新應(yīng)用場景、營造良好環(huán)境推動北斗產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,主要是提升北斗芯片關(guān)鍵性能,著力補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)短板;同時促進(jìn)北斗與5G、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的融合創(chuàng)新,豐富北斗產(chǎn)品形態(tài),培育北斗大眾消費(fèi)應(yīng)用新模式新業(yè)態(tài)。
目前,國內(nèi)企業(yè)在北斗芯片及“北斗+”應(yīng)用產(chǎn)業(yè)均有所布局。
其中,在底層技術(shù)方面,隨著應(yīng)用場景逐漸豐富,高精度、低功耗、高集成度成為了北斗芯片的發(fā)展趨勢,以華大北斗、夢芯科技為代表的中國力量逐漸形成,覆蓋消費(fèi)級、軍用級北斗芯片。
國內(nèi)北斗芯片主要廠商及其產(chǎn)品 ,來源:36氪
其中,華大北斗已于近日簽署上市輔導(dǎo)協(xié)議,其專注導(dǎo)航定位芯片、算法及產(chǎn)品,產(chǎn)品涵蓋芯片、模組、天線和終端解決方案,先后發(fā)布了多款產(chǎn)品,精度涵蓋米級、亞米級和厘米級,可應(yīng)用在消費(fèi)類電子、汽車和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,比如共享單車、車載應(yīng)用、無人機(jī)、智能終端等。
在應(yīng)用方面,千尋位置提出了“時空智能”概念,目前已建立了數(shù)千個地基增強(qiáng)站,在全球范圍內(nèi)第一個建設(shè)起一個大規(guī)模的衛(wèi)星地基增強(qiáng)系統(tǒng),打通了從北斗高精度服務(wù)、定位技術(shù)、到手機(jī)終端、到移動應(yīng)用的時空智能產(chǎn)業(yè)全鏈路。
參考資料:
1.《2019年,美軍做試驗(yàn),測試切斷GPS后各國受影響的程度》,讀史閱世
2.《北斗簡史:一文讀懂國產(chǎn)導(dǎo)航的26年成長路|甲子光年》,甲子光年
3.《1顆芯,30萬人,大國重器“北斗”26年的逆襲征途丨芯征程》,36氪,作者:汝晴