驭见 | 李德仁：论产业数字化与数字产业化——在2020云天大会航天大数据产业峰会上的报告

星语星话：2020年12月16日，由航天驭星与武汉大学承办的2020云天大会航天大数据产业峰会在宁夏中卫圆满召开。来自政府、高校、企业的嘉宾共150人出席了会议。驭小星将陆续把与会嘉宾的相关报告整理刊发，以飨读者（文尾附报告PPT）。

中国科学院院士、中国工程院院士李德仁作主题报告

基于天空地对地观测和北斗导航的时空大数据、无人机、机器人、智慧城市大脑和通导遥一体化空天信息智能服务等可以为5G+工业互联网、数字中国和智慧社会做出更大的贡献。——李德仁

今天很高兴来到中卫，上午我们一起见证了中卫遥感卫星定标场的启用仪式，下午我们再来谈谈《产业数字化与数字产业化》。

新基建

首先，我们来说一说新基建。新基建是指新型基础设施建设，于2018年12月提出。2020年4月，习近平总书记在浙江考察时强调：“要抓住产业数字化、数字产业化赋予的机遇，加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设，抓紧布局数字经济、生命健康、新材料等战略性新兴产业、未来产业，大力推进科技创新，着力壮大新增长点、形成发展新动能。”我们要领会习近平总书记的讲话含义。

新基建由信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施共同组成。信息基础设施包括以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施，以对地观测与北斗导航定位为代表的空间信息基础设施，以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施，以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等；融合基础设施主要指深度应用互联网、大数据、人工智能等技术，支撑传统基础设施转型升级，进而形成的融合基础设施，比如，智能交通基础设施、智慧能源基础设施等；创新基础设施主要是指支撑科学研究、技术开发、产品研制的具有公益属性的基础设施，以中卫遥感卫星定标场为例，它能够对对光学、雷达等成像遥感卫星和非成像测高卫星进行定标，这就属于创新基础设施。

新基建的“新”主要体现在哪些方面呢？一是建设主体由政府主导变为多元主体共建，即由企业+市场+政府共同主导；二是应用方式由传统物理空间变为物理空间+网络空间的数字孪生世界，即数字中国、智慧社会。我们航天行业对新基建的贡献在于我们能够用完整性好，现实性强，精准度高的时空数据，助力产业数字化和数字产业化。

5G/6G

接下来我们探讨一下5G与6G。5G是第五代移动通信技术，下载速率理论值将达到20Gb/s,是4G的20倍。5G具备三个特点：一是移动宽带增强，达到20Gb/s；二是覆盖范围广，达到1M/km2 ;三是延时短，仅有1ms。这三个特点促使5G能够推动众多产业的发展。但是我们想要解决关键元器件、顶层应用、跨界融合等难题，还要考虑到5G的成本，这也是目前5G亟待突破的问题。

同时，5G覆盖范围为地球陆地面积的20%，主要集中在人口密集区，无法覆盖广阔的人口稀疏地区，占地球表面积70%的海洋面积也无法覆盖。要想实现空、天、地、海通信一体化，还需要依靠6G技术。通过新媒体、新空口、新构架、新融合几个抓手，获得更高的接入速率、更低的接入延迟、更快的运动速度、更广的通信覆盖。

北斗+/+北斗

接着，我想说的北斗。目前，世界上有四大卫星导航系统，分别为中国北斗卫星导航系统（BDS）,美国全球定位系统（GPS），俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GNSS）和伽利略卫星导航系统（GSNS）。至2020年，北斗系统已有30颗卫星覆盖全球，其中包括3颗近地轨道（GEO)卫星、24颗中轨道（MEO）卫星和3颗大椭圆同步轨道（IGSO）卫星。这种高轨同步卫星、中轨卫星和倾斜轨道卫星相结合的轨道方案，对于亚太低纬地区和高纬地区的定位均比GPS有优势。

北斗系统采用 B1/B2/B3 三个频率调制信号和星基PPP技术，达到了厘米级的定位精度。以智能电单车运维系统为例，我们将RTK芯片放到智能电动单车上之后，单车的轨迹可以上报到交管局，从而有效实现后台系统对车辆停放管理、区域管控及非机动车违法行为识别。同时，北斗系统在疫情防控时期也做出了不菲贡献。通过精准定位，提高医院建设、防疫作业的效率；通过规划线路，引导医用、生活物资快速抵达。

我们下一步的计划是实现手机多源融合室内定位，将12种声、光、电、场等定位源进行耦合，实现高可用优于0.5米的定位精度，从而支持任何机型的手机进行导航定位。手机多源融合室内定位可用于教练员对运动员的实时位置数据分析、医院和养老院进行精准医疗护理、新能源车充电桩导航与位置服务等。

基于北斗系统的高精度定位能力，我们向国家建议：按照手机多源融合的方法做疫情安全距离自动感知，手机自动生成健康码，精准跟踪病毒传播途径，避免大范围隔离和封城。让疫情防控服务体系常态化，让城市更智慧。

另外，还可以利用北斗导航完善智能感知定位和测姿系统，将感知传感器、组合导航和高精度地图融合，实现导航定位技术体制创新，实现自动驾驶中的自动实时感知，实现城市峡谷、地下车库等复杂条件下最后一公里的自动驾驶！

从数字化到智能化

有了以上所说的基础设施，我们就能从数字化走向智能化，构建一个“数字孪生城市”。数字孪生城市是通过构建城市物理世界、网络虚拟空间的一一对应、相互映射、协同交互的复杂系统，在网络空间再造一个与之匹配、对应的“孪生城市”，实现城市全要素数字化和虚拟化、城市全状态实时化和可视化、城市管理决策协同化和智能化，形成物理维度上的实体世界和信息维度上的虚拟世界同生共存、虚实交融的城市发展格局，是数字孪生技术在城市层面的广泛应用。

“数字孪生城市”对现代社会产生了重要影响。

• 武汉交警数据大脑-智慧应急应用

2017年1月至2018年3月，武汉市全国拥堵排名实现从23位降至53位，交通拥堵延时指数从2.34下降至1.676，降幅高达30%，拥堵情况大幅缓解（数据来源于高德地图统计）。2017年3月至今，武汉市实现拥堵事故快处新模式，闭环处置时间从7分钟降至90秒。

• 基于数字孪生的智慧电网

智慧电网即用无人机巡检代替人工巡检，降低人员安全风险，保障电网本质安全，提升电网智能化巡检技术水平。

• 基于天地传感网的长江流域生态环境与灾害智能管理

习近平总书记说：“要把修复长江生态环境摆在压倒性位置”。那么如何调和防洪、通航与发电的矛盾？答案是-空天地观测平台的协同管理。数字孪生系统使金沙江下游梯级水电站蓄水发电、长江上游21座水库群防洪抗旱、长江干线航道管理水平得到提高。

“智能化”对于航天行业也具有指导意义。目前，航天行业内通信、导航、遥感卫星系统各成体系，不能满足国家的需要。我们需要做的就是通过通导遥一体化的空天信息实时智能服务让系统联通、让时空融合、让服务畅通。

基于天空地对地观测和北斗导航的时空大数据、无人机、机器人、智慧城市大脑和通导遥一体化空天信息智能服务等可以为5G+工业互联网、数字中国和智慧社会做出更大的贡献。

（根据现场录音整理，有删减。）

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