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北斗要做“只有想不到”的北斗

發布日期: 2020-06-24 信息來源:欧宝体育

   北(bei)斗三號最后一顆組網(wang)衛(wei)星于23日成(cheng)功(gong)發射(she),標志著我(wo)國北(bei)斗衛(wei)星導航系統即將實(shi)現全球組網(wang)。今后,在(zai)地球的(de)任何一個地方,都能享受北(bei)斗衛(wei)星的(de)導航、定位、授時服務(wu)。

  在全球四(si)大(da)衛星導(dao)航系統中,北(bei)斗開始(shi)最(zui)晚,同時(shi)也充分發揮了后(hou)發優勢(shi)。未來北(bei)斗提供全球服務,必將加速在世界(jie)范圍(wei)內的應用步伐。按照(zhao)北(bei)斗系統首任總(zong)設計(ji)師孫家棟院(yuan)士的話,“北(bei)斗的應用只受想(xiang)象力的限制”。全球組網后(hou)的北(bei)斗系統,帶來哪些新(xin)期待?新(xin)華網采訪了相(xiang)關專家和產業(ye)人(ren)士。

  全球組網助推北(bei)斗(dou)服務全世(shi)界

  北斗(dou)系統全(quan)(quan)球組網(wang)完成,“中國的北斗(dou)”正式走向“世界的北斗(dou)”,北斗(dou)將(jiang)開啟(qi)全(quan)(quan)球服務新時(shi)代。

  “北(bei)(bei)斗三號全球(qiu)組網(wang)(wang)完成是(shi)北(bei)(bei)斗系統(tong)(tong)建設的里程(cheng)碑(bei),也是(shi)北(bei)(bei)斗系統(tong)(tong)進一步發展的重要起(qi)點。”中(zhong)國(guo)衛星導(dao)航定位協(xie)會副秘(mi)書長(chang)王博(bo)表示,全球(qiu)組網(wang)(wang)意(yi)味著(zhu)北(bei)(bei)斗的應(ying)用將不再局限于國(guo)內,而(er)是(shi)更加自信地走出國(guo)門,擴大應(ying)用。

  此(ci)前(qian),由于(yu)北(bei)斗服務沒有(you)做到全球(qiu)覆蓋,一些在國內(nei)已經推(tui)廣且效果良好(hao)的相關(guan)應(ying)用方案并沒有(you)在海外大規模推(tui)廣。王博認為,隨(sui)著北(bei)斗全球(qiu)組網完(wan)成(cheng),有(you)助于(yu)在一帶一路沿線國家和地區更(geng)好(hao)地應(ying)用北(bei)斗、推(tui)廣北(bei)斗,此(ci)舉對(dui)北(bei)斗系(xi)統建設(she)本身(shen)也起到促(cu)進作用。

  提供高(gao)精(jing)度(du)及授時(shi)能(neng)(neng)力(li),北斗系統為什么(me)能(neng)(neng)?實際上,這些能(neng)(neng)力(li)建立(li)在準(zhun)(zhun)(zhun)確的(de)(de)時(shi)間(jian)基(ji)礎之上。據悉,星(xing)(xing)載(zai)鐘是北斗衛星(xing)(xing)的(de)(de)核(he)心(xin)部件(jian),關(guan)系到整個(ge)衛星(xing)(xing)系統導航定位的(de)(de)精(jing)度(du)。比如,1米的(de)(de)定位精(jing)度(du)需要星(xing)(xing)載(zai)鐘的(de)(de)時(shi)間(jian)同步到3納秒。而要確保星(xing)(xing)載(zai)原子鐘時(shi)間(jian)的(de)(de)準(zhun)(zhun)(zhun)確可靠,需要用時(shi)間(jian)穩定度(du)、準(zhun)(zhun)(zhun)確度(du)更高(gao)的(de)(de)地面時(shi)間(jian)基(ji)準(zhun)(zhun)(zhun)做校準(zhun)(zhun)(zhun)。

  誰能(neng)(neng)(neng)為北斗做校準?國家時(shi)間(jian)(jian)頻(pin)(pin)率計(ji)(ji)量中心辦公室(shi)主任、中國計(ji)(ji)量科學研究院(yuan)時(shi)間(jian)(jian)頻(pin)(pin)率所所長房(fang)芳說(shuo),“北斗系統的(de)(de)(de)地面(mian)時(shi)間(jian)(jian)基準,可以通過(guo)基準鐘(zhong)駕(jia)馭守時(shi)鐘(zhong)組產生。”她(ta)介紹(shao),銫原子噴泉鐘(zhong)是用(yong)來復現“秒(miao)”定(ding)(ding)義的(de)(de)(de)基準原子鐘(zhong),其準確度可以達到上(shang)億(yi)年不(bu)差1秒(miao)。實(shi)現全(quan)球(qiu)組網(wang)后(hou),這意味著北斗不(bu)僅(jin)有實(shi)力為世界各(ge)地提(ti)供(gong)精準的(de)(de)(de)定(ding)(ding)位和授時(shi)服(fu)務(wu),同時(shi)通過(guo)對全(quan)球(qiu)重要站點超遠距離的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)頻(pin)(pin)率傳遞(di)性能(neng)(neng)(neng)評估測(ce)試證明,在北斗二號系統有效覆蓋范圍內,北斗鏈路(lu)性能(neng)(neng)(neng)指標與GPS鏈路(lu)基本相當,具備了成為國際(ji)標準時(shi)間(jian)(jian)正式比(bi)(bi)對鏈路(lu)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力。隨著本次北斗三號系統全(quan)球(qiu)組網(wang)的(de)(de)(de)完成,必(bi)將能(neng)(neng)(neng)為世界各(ge)地提(ti)供(gong)性能(neng)(neng)(neng)更好的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)(jian)頻(pin)(pin)率比(bi)(bi)對鏈路(lu)。

  北(bei)斗系統全球(qiu)組網,其定位(wei)精度和廣(guang)度獲得提(ti)升(sheng),將推(tui)動北(bei)斗技(ji)術進一步民用(yong)化。高(gao)德地圖定位(wei)研發負責人龍(long)悔認(ren)為,未來“GPS+北(bei)斗”兼(jian)容的位(wei)置服務(wu)模式(shi)會(hui)成為行業標配,將在地理(li)信息、交通(tong)、導航(hang)出(chu)行、大數據、車聯網、物(wu)聯網、車道級導航(hang)、高(gao)級輔(fu)助(zhu)駕(jia)駛、自(zi)動駕(jia)駛等(deng)領域產生更多創新融合應用(yong),特別是對自(zi)動駕(jia)駛、高(gao)精地圖的發展(zhan)有(you)著重要意義。

  北斗應用(yong)服務滲透到國(guo)計民(min)生

  提到(dao)北斗(dou),普通人最常問的(de)一個問題就是: 什么時候能用(yong)上北斗(dou)? 事實(shi)上,北斗(dou)早就活躍在我們(men)身邊。

  疫情期(qi)(qi)(qi)間(jian),北斗為武(wu)漢火神(shen)山醫(yi)院(yuan)、雷神(shen)山醫(yi)院(yuan)建(jian)設(she)提供(gong)高精度測(ce)(ce)量。在(zai)近期(qi)(qi)(qi)備受矚(zhu)目的(de)(de)珠(zhu)峰高程測(ce)(ce)量項目中(zhong),北斗系統首次被用于珠(zhu)峰測(ce)(ce)高。今年(nian)全國兩會期(qi)(qi)(qi)間(jian),全國政(zheng)協委(wei)員(yuan)、中(zhong)國北斗衛(wei)星導航系統工(gong)程總設(she)計師楊長(chang)風透露(lu),在(zai)中(zhong)國入網的(de)(de)智能手機中(zhong),70%以上提供(gong)了北斗服務……

  可(ke)以(yi)說(shuo),北(bei)斗是交通運輸(shu)的(de)大腦、防災(zai)(zai)減災(zai)(zai)的(de)利器、工(gong)程(cheng)建設的(de)保障和萬物互聯(lian)的(de)基礎(chu),它與產業廣泛關(guan)聯(lian), 已滲透(tou)到(dao)國(guo)民經濟諸多領域。

  作為北斗(dou)(dou)定位系統(tong)民用(yong)示范(fan)平(ping)臺之一,全國道路(lu)貨(huo)(huo)運(yun)(yun)車(che)(che)(che)輛(liang)公共(gong)監管與服(fu)務(wu)平(ping)臺(簡(jian)稱“貨(huo)(huo)運(yun)(yun)平(ping)臺”)目前入網車(che)(che)(che)輛(liang)已超過650萬輛(liang),占全國重載貨(huo)(huo)車(che)(che)(che)的(de)96%以上。北斗(dou)(dou)全球服(fu)務(wu)時代(dai)開啟(qi),也(ye)將提高貨(huo)(huo)運(yun)(yun)平(ping)臺的(de)數據質量。貨(huo)(huo)運(yun)(yun)平(ping)臺依托北斗(dou)(dou)部(bu)標車(che)(che)(che)機,針對超速(su)、疲勞駕駛、異常(chang)停車(che)(che)(che)等(deng)情(qing)形及(ji)時向司機或有關部(bu)門提醒、報警(jing),促使道路(lu)運(yun)(yun)輸(shu)的(de)重特大事故發生率(lv)大幅降低,為公路(lu)貨(huo)(huo)運(yun)(yun)交通安(an)全保駕護航。

  北斗(dou)的(de)一大(da)特色是(shi)高精(jing)度(du)服(fu)(fu)務(wu)。北斗(dou)的(de)精(jing)度(du)能(neng)夠(gou)達(da)到(dao)多少?去(qu)年12月召開的(de)國(guo)新辦發布會上,中國(guo)衛星導(dao)航系統管理(li)辦公室稱,不同應用(yong)場景結合星基增強服(fu)(fu)務(wu)、精(jing)密(mi)單(dan)點定(ding)位(wei)服(fu)(fu)務(wu)等(deng),北斗(dou)可為(wei)中國(guo)及周(zhou)邊地(di)區提供動態(tai)分米級、靜態(tai)厘米級的(de)高精(jing)度(du)定(ding)位(wei)服(fu)(fu)務(wu),滿足(zu)國(guo)土測繪、精(jing)準農業、自動駕駛等(deng)領域用(yong)戶高精(jing)度(du)服(fu)(fu)務(wu)需求。

  高(gao)精度(du)對自動(dong)駕(jia)駛、高(gao)精地圖的發展有(you)著重要意義。高(gao)德地圖正推動(dong)“高(gao)精地圖+高(gao)精度(du)定位”成為自動(dong)駕(jia)駛的基礎設施。“邁向自動(dong)駕(jia)駛時代,處理海量數據的能(neng)力,不能(neng)單純依(yi)靠(kao)‘傳感器+控制(zhi)系統(tong)’的解決方案(an),‘高(gao)精地圖+高(gao)精度(du)定位’的深(shen)度(du)融(rong)合將扮(ban)演越(yue)來越(yue)重要的角色。”龍悔表示(shi),基于(yu)北斗(dou)系統(tong),高(gao)德地圖與千尋位置(zhi)在數據層(ceng)、算法層(ceng)等展開全方位深(shen)度(du)合作。

  從千尋位置了解到,基(ji)于國(guo)(guo)家北斗地基(ji)增強系統“全國(guo)(guo)一張網(wang)”,千尋位置可提供全天(tian)候的(de)厘米級定位服(fu)務,向無人駕(jia)駛(shi)物流車(che)提供廣泛覆蓋、低成本(ben)、高可用的(de)服(fu)務。

  定位和授時,所有(you)導航(hang)系(xi)統都具備這兩(liang)項(xiang)基本功(gong)能。而(er)北斗(dou)在(zai)此(ci)基礎上,還有(you)一個(ge)獨門絕活: 短報(bao)文通(tong)信(xin)功(gong)能。短報(bao)文服務并不是面向普通(tong)用戶“聊天”使用的,它主要是在(zai)移動通(tong)信(xin)信(xin)號不能覆蓋或(huo)通(tong)信(xin)基站遭受破壞(huai)的情(qing)況下,通(tong)過(guo)短報(bao)文進行(xing)緊急通(tong)訊(xun)。

  北(bei)斗短(duan)報文通訊服務已成熟應用于(yu)燃氣管網日常運營管理(li)中(zhong)。從北(bei)斗精準服務網了解(jie)到,結合(he)北(bei)斗短(duan)報文服務的燃氣智能監(jian)控(kong)(kong)終端,針(zhen)對(dui)地面(mian)通訊網絡中(zhong)斷造成的“信息孤(gu)島”,可對(dui)天然氣場站及重點設(she)備設(she)施進(jin)行(xing)全面(mian)監(jian)控(kong)(kong)。當災害發生時,智能監(jian)控(kong)(kong)終端將自行(xing)調整傳(chuan)輸頻率(lv),每分(fen)鐘向(xiang)后臺報送一(yi)次數據,傳(chuan)輸數據在后臺進(jin)行(xing)實時展示,便于(yu)管理(li)者及時掌握現(xian)場情況并采(cai)取措施。

  與(yu)(yu)國外導(dao)航(hang)(hang)系(xi)統相比,北斗(dou)的(de)另一(yi)大特色是(shi)(shi)包(bao)含很(hen)多遙(yao)感(gan)技術(shu)。“北斗(dou)是(shi)(shi)唯一(yi)的(de)通(tong)、導(dao)、遙(yao)一(yi)體化(hua)的(de)全球系(xi)統。”著名大地測量與(yu)(yu)衛(wei)星(xing)導(dao)航(hang)(hang)專家劉經南說。

  “只(zhi)有充分(fen)開展通、導(dao)、遙(yao)(yao)一體(ti)化設計與(yu)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong),才能(neng)真正做大做強衛星(xing)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)產業。”北(bei)(bei)斗(dou)導(dao)航系統專家、航天宏(hong)(hong)圖(tu)副總經理(li)任凌(ling)介紹說(shuo),作(zuo)為(wei)衛星(xing)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)服務提供商,航天宏(hong)(hong)圖(tu)制定了北(bei)(bei)斗(dou)、遙(yao)(yao)感雙引擎協同發展戰略規劃,打造“宏(hong)(hong)圖(tu)位智通導(dao)遙(yao)(yao)一體(ti)化空間智能(neng)體(ti)系”。在北(bei)(bei)斗(dou)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)方面,航天宏(hong)(hong)圖(tu)開展了一系列(lie)北(bei)(bei)斗(dou)特色應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)項目。比如,與(yu)中科院合(he)作(zuo),利用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)北(bei)(bei)斗(dou)全球短報(bao)文(wen)支持空間科學先(xian)導(dao)專項;實現北(bei)(bei)斗(dou)應(ying)(ying)(ying)(ying)急(ji)測繪與(yu)海(hai)上無人機的融合(he)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong);開展北(bei)(bei)斗(dou)態勢(shi)綜合(he)感知開發;將北(bei)(bei)斗(dou)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)車(che)輛派遣(qian)與(yu)管理(li)等(deng)。

  北(bei)斗與(yu)“新基建”相互賦能

  當(dang)前,“新(xin)基建”迅速(su)(su)推進,結合(he)人工智(zhi)能、大數(shu)據(ju)、云計算等(deng)新(xin)一(yi)(yi)代(dai)信(xin)息技(ji)術,一(yi)(yi)個全面(mian)智(zhi)能化時代(dai)正加(jia)速(su)(su)到(dao)來。提(ti)供時間、位置(zhi)信(xin)息的衛星導航技(ji)術、產品(pin)及(ji)服(fu)務成為智(zhi)能化時代(dai)不可或缺的基礎。

  北斗(dou)系統和“新(xin)基建”具有天然的淵源關系。北斗(dou)可以構建高(gao)(gao)精度、高(gao)(gao)可靠、高(gao)(gao)安(an)全的新(xin)一代信(xin)息時(shi)空技(ji)術(shu)體系,大家耳(er)熟能詳的5G、物聯網、云計算、大數據、人工智能、區塊(kuai)鏈等技(ji)術(shu)都離不開(kai)北斗(dou)。

  “北(bei)斗(dou)(dou)與‘新(xin)(xin)基(ji)建(jian)’,兩(liang)者(zhe)相互賦能(neng)、共同促進。”王(wang)博認(ren)為,作為國家空間基(ji)礎設(she)施的(de)(de)(de)北(bei)斗(dou)(dou)系(xi)(xi)統對“新(xin)(xin)基(ji)建(jian)”中的(de)(de)(de)主要(yao)方向均具有(you)支撐(cheng)作用。北(bei)斗(dou)(dou)系(xi)(xi)統提供的(de)(de)(de)精(jing)準(zhun)授時、定位導航、短報文通信等功能(neng)可以應用在對時間精(jing)度和位置(zhi)精(jing)度有(you)很高要(yao)求的(de)(de)(de)5G基(ji)站建(jian)設(she)、工業(ye)互聯網連接、特高壓授時授頻(pin)、高鐵和軌道(dao)交通位置(zhi)服(fu)(fu)務、新(xin)(xin)能(neng)源汽車(che)充(chong)電樁建(jian)設(she)、人工智能(neng)和大(da)(da)數據的(de)(de)(de)時空參(can)考框架(jia)等。而在“新(xin)(xin)基(ji)建(jian)”主要(yao)領(ling)域的(de)(de)(de)大(da)(da)規模應用,又(you)促使著北(bei)斗(dou)(dou)系(xi)(xi)統建(jian)設(she)的(de)(de)(de)不斷發(fa)展(zhan),提供更高的(de)(de)(de)精(jing)度、更好的(de)(de)(de)服(fu)(fu)務功能(neng)。

  劉(liu)經南曾向媒體表示,5G網絡時代,讓(rang)北斗(dou)系統更好的與人工智能(neng)、大數(shu)據、物(wu)聯網等相結(jie)合,未來將是一個重點研究方向。

  《中(zhong)國衛(wei)星(xing)導航與(yu)位置服務產業發展(zhan)白皮書(2019)》預測,5G帶(dai)來的移(yi)動物聯網革命(ming),將推動北(bei)斗及(ji)時空信息應(ying)用(yong)的泛在(zai)化(hua),是繼移(yi)動位置服務經(jing)濟和共享經(jing)濟之(zhi)后,極有(you)可(ke)能結(jie)合北(bei)斗應(ying)用(yong)形成商業新奇跡的重大機(ji)遇。

  高精準(zhun)智能巡檢機(ji)器(qi)(qi)人(ren)就(jiu)是北(bei)斗(dou)與“新(xin)基建”結(jie)合(he)的(de)產物。據(ju)了(le)解,通過北(bei)斗(dou)精準(zhun)服務與5G、物聯網(wang)、人(ren)工智能、大數據(ju)、多傳感器(qi)(qi)融(rong)合(he)技術等(deng)相互(hu)賦(fu)能,使得北(bei)斗(dou)高精準(zhun)智能巡檢機(ji)器(qi)(qi)人(ren)在(zai)油氣場(chang)站可(ke)替代人(ren)工巡檢。在(zai)光線不足、雨霧天氣等(deng)不良(liang)條件下,機(ji)器(qi)(qi)人(ren)可(ke)以精準(zhun)識別視(shi)野范圍內(nei)的(de)人(ren)、車等(deng)物體,對緩沖罐、儲油罐等(deng)實現全天候巡邏布控,守(shou)護工業安全。

  慎終如始,北斗(dou)(dou)全球組網(wang)收官之(zhi)戰畫上圓滿句(ju)號,正在開啟北斗(dou)(dou)“只有(you)想不到”應(ying)用(yong)服(fu)務(wu)的新征程。北斗(dou)(dou)是(shi)中國的北斗(dou)(dou),也(ye)是(shi)世界的北斗(dou)(dou),北斗(dou)(dou)全球組網(wang)加快應(ying)用(yong)步伐,必將(jiang)為服(fu)務(wu)全球用(yong)戶做出更(geng)大貢獻。

 

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