揭秘“北斗”，可提供实时厘米级高精度服务！

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随着智能手机的普及，“导航” “定位”早已在我们的日常生活中扎根：我们习惯用导航开车前往目的地；用定位向朋友发送相聚的地方；或者瞬时接入自己所在位置，寻找离我最近的美食以及共享单车。所有的这些便捷，都离不开卫星导航系统。过去说到卫星导航，大家只知道有美国的GPS。但如今，我国自行研发的“北斗”卫星导航系统已经在为我们保驾护航：40万台警用终端接入北斗，公安出警时间缩短近20%；超过6成的智能手机支持北斗定位导航功能；500万辆营运车使用北斗服务，重大事故率和人员伤亡率下降50%以上……

就在上周，第九届中国卫星导航学术年会在哈尔滨举行。2500多位国内外卫星导航主管部门官员、专家学者、企业人士围绕着卫星导航技术、产业应用、政策法规开展讨论和交流。中国的北斗系统是这场盛会的焦点——过去十几年北斗经历了怎样的发展，它如何改变了我们的工作和生活，未来还会给我们带来什么样的惊喜，还面临哪些不足和挑战。记者全程参会，寻访专家、学者和企业界人士，力图揭秘“北斗”。

发展

实时厘米级定位

“北斗”服务从未中断

大河向东流，天上的星星参北斗……古代的中国人民很早就知道可以用北斗星来判断方位，准确到达自己的目的地。到了上世纪中期以后，随着人造卫星不断升空，人类发现了可以利用已知位置的人造卫星和地面发生“位置信息交换”进行定位，导航由此产生。

在中国建立“北斗”卫星导航系统之前，世界主要有三大卫星导航系统，分别是美国的GPS、欧洲的“伽利略”和俄罗斯的“格洛纳斯”。中国的“北斗”虽然起步较晚，但在国家的重视、科研人员的努力下，进步飞快。2000年，中国建成了北斗一号卫星导航系统，开始对国内的一些业务提供支持。2008年汶川大地震时，灾区手机网络信号中断，北斗系统凭借特有的短报文通信功能，在灾情信息传递的过程中发挥了至关重要的作用。

2012年，我国建成北斗二号卫星导航系统，开始向亚太地区提供服务。在本届学术年会上，中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其透露，我国北斗二号系统建成并投入运行已经5年半，系统总体运行稳定可靠，服务性能满足承诺指标要求，从未发生服务中断。

记者了解到，北斗二号卫星导航系统已经成为一张闪亮的国家名片。它的定位精度由10米提升至6米，今年还将增加4颗备份卫星，其中2颗已经发射入轨。天上的北斗卫星加上地面的地基增强系统，形成全国“一张网”，可提供实时厘米级高精度服务。

应用

保护野生鲟鳇鱼

“北斗”应用越来越多

在年会的开幕式上，黑龙江省委书记张庆伟讲起了刚刚发生的一件事儿：5月21日，黑龙江抚远市的渔民捕获了一条长达两米、重达1028斤的野生鲟鳇鱼。根据估计，这条鲟鳇鱼已经百岁高龄，极为珍稀。张庆伟听说了这一消息后立即指示联系当地有关部门，传达了两个意思：一是别把鱼吃了，二是找个办法保护起来。张庆伟说，在商讨保护办法时，有专家提出可以将北斗芯片植入鱼的体内，这样渔业人员可实时跟踪其定位，了解并进一步保护鱼的活动情况，而渔民再遇到这条鱼时，也可不再捕捞。

其实“北斗”的功能又何止于此。记者了解到，北斗系统已在公安、交通、渔业、减灾等行业得到广泛使用，正服务于智慧城市建设和社会治理。40万台警用终端接入北斗，公安出警时间缩短近20%，应急救援响应效率提升2倍；500万辆营运车辆使用北斗服务，相比2012年，2017年道路运输重大事故率和人员伤亡率均下降50%以上……

与此同时，北斗系统正在由“高大上”转为“接地气”，日益走近百姓生活。世界主流手机芯片大都支持北斗，国内销售的智能手机中，北斗正成为标配。以北京为例，33500辆出租车、21000辆公交车安装北斗，实现北斗定位全覆盖；1500辆物流货车及19000名配送员，使用北斗终端和手环接入物流云平台，实现实时调度，大大方便了人们的生活。

未来

“车道级”导航

无人驾驶离我们不远

在“北斗二号”为我们全面保驾护航的同时，技术更为先进的北斗三号卫星导航系统已经进入全球组网新时代，它将增加星间链路、全球搜索救援等新功能，可以播发性能更优的导航信号。北斗三号的定位精度将进一步提升到2.5至5米，较北斗二号提升1至2倍。在本届学术年会上，中国卫星导航系统委员会主席王力表示，目前北斗三号已发射8颗组网卫星，年底前还将发射11颗卫星，即将为“一带一路”国家和地区的用户提供初始服务。

到2020年，我国将建成世界一流的北斗三号系统，提供全球服务；2035年，建成以北斗为核心的综合定位导航授时体系，造福人类，服务全球。北斗卫星导航系统总设计师杨长风表示，短报文通信服务是北斗系统区别于其他全球导航系统的特色服务，随着北斗三号系统全面建设，短报文服务容量提高10倍，用户发射功率降低10%，同时支持手机应用。

年会现场的多位专家告诉记者，全球组网的北斗系统配合即将大规模应用的5G移动网络系统，将帮助推动实现万物互联，我们的生产和生活品质将得到大幅度的提升。易图通科技有限公司自动驾驶研发中心总经理羊鋮告诉记者，目前我们的手机导航是基于手机和卫星的相互位置关系来实现，民用导航精度在10米左右，属于“道路级”，而基于北斗系统建设高精度地图，可以实现厘米级的地图精度，导航将升级为“车道级”，“再配合高质量的传感器，到那时候，无人驾驶就真正离我们不远了。”他说。

思考

提升数量与质量

让北斗真正“用”起来

在这次学术年会上，大批企业携带着它们研发的最新北斗应用产品亮相。记者了解到，目前国产北斗芯片已经实现规模化应用，工艺由0.35微米提升到28纳米，最低单片价格仅6元人民币。记者在展览现场的一处柜台就见到了一枚28纳米工艺的北斗芯片，镶嵌在水晶玻璃中的整块芯片尺寸为1.9毫米乘以2.9毫米，几乎和中性笔尖一般大小，很难想象它竟然有巨大的本领——2米的定位精度，0.1米/秒的测速精度，并且具有强大的抗干扰功能。

数米的定位精度还只是终端和卫星之间的“功力”，如果加上地基和星基增强系统，等于有了更精准的“校准仪”，可以实现厘米级的定位精度。年会上，一家名为中海达的高科技上市企业就发布了一套全球精度的服务系统，让用户在无需架设基站的情况下，在全球范围内快速获得4厘米的定位精度，远期还将在国内等重点区域实现2厘米的定位精度，渔船不再迷航，野外巡查勘探作业也将不再迷路。

不过即使如此，年会上一些专家也坦言，北斗卫星导航在终端设备和芯片质量方面，还有很长的路要走。中国卫星导航系统管理办公室的张春领在年会应用产业化论坛上表示，一个北斗模块成本13块钱左右，一个芯片成本5块钱左右，这在5年前是无法想象的。“如今我们要面对的，除了价格和成本，更重要的是质量和品质。否则卖1000块芯片都不及一次召回（杀伤力）大。”

来自中国民用航空局的一位专家坦言，在民航飞行系统应用北斗芯片，还有很长的路要走。“我们要求的不一定说精度得亚米级、厘米级，但是芯片或者系统的可靠性、稳定性以及耐用性，必须要经得起国际化标准考验，这方面我国的许多产品还有很长的路要走。”

再看民用。许多市民手里的手机都已经支持北斗系统，来自中国信息通信研究院的数据，这个比例至少是61.1%。来自这所研究院技术与标准研究所的刘旭直言，手机在导航中真正使用“北斗”的还不够，这里涉及芯片制造商、手机制造商和用户等多个层级，相对而言，用户的影响最弱，北斗在手机终端中的推广基础，关键在于芯片和手机制造商，“芯片商得造出来，手机制造商得把北斗功能打开来，这样用户才能真正用起来。”刘旭说，这方面他们已经和小米、华为等一批手机制造商开始合作。

来源：北斗访谈（版权归原作者及刊载媒体所有）

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编辑 / 李梦夏 审核 / 李梦夏 焦月

指导：万剑华教授(微信号wjh18266613129）