北斗導(dǎo)航：管用好用耐用就差多用

北斗導(dǎo)航：管用好用耐用就差多用

中國自主開發(fā)研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——北斗，去年底正式啟用，服務(wù)包括我國及周邊地區(qū)在內(nèi)的亞太大部分地區(qū)。如何讓這個民族品牌的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為大眾服務(wù)，是北斗目前亟待解決的問題。

北斗的“獨門絕技”

位置報告、短報文通信服務(wù)是北斗的“獨門絕技”，即在以GPS為代表的全球定位系統(tǒng)的導(dǎo)航定位、實時導(dǎo)航、精確授時三大功能之外，增加了位置報告，豐富了衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人、中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其說，這意味著使用北斗，不僅僅像其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一樣可以知道自己在哪里，同時也可以讓別人知道你在哪里，自己也能知道別人在哪里。

近10年來，北斗已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到交通運輸、基礎(chǔ)測繪、工程勘測等領(lǐng)域。海洋漁業(yè)是北斗的最好應(yīng)用領(lǐng)域之一。中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心主任楊寶峰說，剛開始向漁民推廣比較困難，現(xiàn)在，北斗已經(jīng)成為漁民的“保護神”。特別是現(xiàn)在海上環(huán)境非常復(fù)雜的情況下，北斗海洋漁業(yè)位置信息服務(wù)中心在漁船遭遇天氣、海況、火災(zāi)等險情時，能夠?qū)崟r獲取相關(guān)漁船的位置信息，及時組織救援。漁船行駛在海域都有禁漁區(qū)或者國家海上邊界，超過了邊界就會以短報文通信的方式自動報警，避免漁船受到不必要的損失。

海南陵水漁民林同興一次在海上遇險，他通過北斗導(dǎo)航終端發(fā)出求救信號并獲救?！氨倍穾臀覀兣c岸上溝通，和家人聯(lián)系，還能收到各種預(yù)警預(yù)報和簡訊。”

北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司副總裁胡剛介紹說，漁船用其他衛(wèi)星通信手段費用高，而用北斗和手機相連的系統(tǒng)，漁民給家里人發(fā)手機短信只需3毛錢一條。臺風(fēng)警報發(fā)布時，也可以利用北斗系統(tǒng)不斷給漁民發(fā)送警報信息。由于涉及漁民生命安全，在全國漁船安裝北斗系統(tǒng)，各個地方都給予一定的補貼。胡剛說，現(xiàn)在漁民很積極，有的漁船甚至?xí)鲃幼再M購買。

目前，全國有近4萬艘出海漁船安裝了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端。北斗主管部門的統(tǒng)計顯示，北斗海洋漁業(yè)綜合信息服務(wù)的海上用戶量已達4萬；已開通北斗終端與手機短信息互通服務(wù)的手機用戶超過7萬，短信量月高峰可達70萬條。

交通行業(yè)也是北斗一個重點應(yīng)用領(lǐng)域。截至2012年年底，全國9個省市10萬輛車已安裝北斗衛(wèi)星導(dǎo)航儀。北斗甚至能被用來“反腐倡廉”。2012年年初，廣州超過8000輛公務(wù)用車安裝了北斗衛(wèi)星電子監(jiān)控系統(tǒng)，公車行駛里程較以往減少20%以上。

關(guān)系到經(jīng)濟發(fā)展和國家安全

美國GPS是成熟的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)用廣泛。與之相比，北斗要走的路還很長。

楊寶峰說，北斗應(yīng)用不應(yīng)該僅僅考慮成本高低、市場大小，還要考慮到經(jīng)濟發(fā)展和國家安全領(lǐng)域更高層面的需要，把北斗產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)和應(yīng)用都做好，守住我們的無形疆土。

包括電信、金融、電力以及互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，之前普遍用的是GPS授時。金融業(yè)對時間的要求很高，時間一亂，造成的損失難以估算。而在軍事領(lǐng)域，20世紀(jì)90年代我國在東南沿海的一次軍演中，使用的GPS衛(wèi)星就曾出現(xiàn)問題。再以電網(wǎng)為例，要確保電廠、變電站的設(shè)備運轉(zhuǎn)同步進行，首先要確保設(shè)備內(nèi)部時鐘的一致性。在北斗電力全網(wǎng)時間同步管理系統(tǒng)出現(xiàn)之前，為了統(tǒng)一內(nèi)部時鐘，我國電力系統(tǒng)不得不通過美國GPS民用頻道向電力系統(tǒng)的電力自動化設(shè)備、微機監(jiān)控系統(tǒng)、安全自動保護設(shè)備、故障及事件記錄等提供授時信號，這使我國電力安全和國家安全難以得到保障。

須進一步提高性價比

北斗導(dǎo)航工程總設(shè)計師、中國航天科技集團公司高級技術(shù)顧問孫家棟院士認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急，一是推進北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，二是推動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用，也就是實現(xiàn)北斗系統(tǒng)的“天地對接”。

實際上，北斗誕生后，并非要完全摒棄GPS，聯(lián)合使用的優(yōu)勢更加明顯。以車載導(dǎo)航系統(tǒng)為例，北斗和GPS雙模的導(dǎo)航儀定位更可靠，精度更高。目前，帶有北斗導(dǎo)航功能的導(dǎo)航儀和北斗、GPS雙模導(dǎo)航儀正在路測，即將投放市場。此前，在香港、澳門等地做的北斗用戶機測試，表明系統(tǒng)性能很好。北斗衛(wèi)星星座所處的高軌道，也使其在城市樓宇密集處的無源定位功能比GPS更有優(yōu)勢。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計，上市的北斗車載導(dǎo)航儀的價格應(yīng)該會在千元級別。能夠跟國外產(chǎn)品性能抗衡的北斗芯片和導(dǎo)航終端也已經(jīng)問世。但性能達標(biāo)并不代表發(fā)展和推廣“一路綠燈”，芯片成本居高不下仍然是北斗急需解決的問題，也是制約北斗導(dǎo)航應(yīng)用發(fā)展的最大瓶頸。

冉承其認(rèn)為，更多的人使用北斗系統(tǒng)，可以促進北斗的功能更加豐富，硬件和使用成本降低。

國內(nèi)輿論認(rèn)為，北斗組網(wǎng)以后會有更廣闊的應(yīng)用和市場潛力。但GPS在中國已經(jīng)用了20多年，已形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈、技術(shù)鏈和配套保障，北斗在涉及國家安全和關(guān)鍵領(lǐng)域方面有政策扶持，但在民用領(lǐng)域的發(fā)展完善還需要加快。

作為朝陽產(chǎn)業(yè)，衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)列入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，國家發(fā)改委也正在牽頭制定中長期發(fā)展規(guī)劃，北斗系統(tǒng)應(yīng)用推廣和產(chǎn)業(yè)化工作也在逐步鋪開。

在上海，智慧城市北斗綜合應(yīng)用示范工程即將啟動，“智能呼叫”、“智能交通導(dǎo)航”等民生應(yīng)用項目即將進入普通人生活。

楊寶峰認(rèn)為，北斗應(yīng)進一步優(yōu)化和提高服務(wù)能力，加大民用領(lǐng)域建設(shè)，提高性價比，做到好用、實用、經(jīng)濟。

世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

目前，全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中除了中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)外，還有美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯、歐洲的伽利略系統(tǒng)。

美國全球定位系統(tǒng)——GPS 1973年12月，美國國防部批準(zhǔn)美國海陸空三軍聯(lián)合研制新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——NAVSTARGPS，即為目前的“授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)/全球定位系統(tǒng)”，簡稱為GPS系統(tǒng)。GPS系統(tǒng)的全部投資為300億美元，共發(fā)射了24顆衛(wèi)星，均勻地分布在6個相對于赤道傾角為55°的近似圓形軌道上。衛(wèi)星距離地球表面的平均高度為20200千米，運行速度為3800米/秒，運行周期11時58分鐘。每顆衛(wèi)星可覆蓋全球約38%的面積。衛(wèi)星的分布可保證在地球上任何地點、任何時刻，同時能觀測到4顆衛(wèi)星。在GPS設(shè)計之初，美國國防部的主要目的是使GPS系統(tǒng)能夠為海陸空三軍提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報搜集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通信等一些軍事目的。但隨著GPS系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，被廣泛地應(yīng)用于飛機、船舶和各種載運工具的導(dǎo)航、高精度的大地測量、精密工程測量、地殼形變測量、地球物理測量、航天發(fā)射和衛(wèi)星回收等技術(shù)領(lǐng)域。2004年，GPS導(dǎo)航儀在中國被應(yīng)用到汽車領(lǐng)域。由于GPS產(chǎn)品的便捷性和實用性，在很短的時間內(nèi)就被廣大消費者所接受和追捧。在不到兩年的時間里，GPS產(chǎn)品銷售額已達近50億元。

俄羅斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——格洛納斯（GLONASS） 格洛納斯最早開發(fā)于蘇聯(lián)時期，后由俄羅斯繼續(xù)該計劃。至1996年共發(fā)射24+1顆衛(wèi)星，于1996年1月18日系統(tǒng)正式開始運行，主要為軍用。GLONASS衛(wèi)星均勻地分布在3個軌道平面上，軌道傾角為64.8°，每個軌道上等間隔地分布8顆衛(wèi)星。衛(wèi)星距離地面高度為19100千米，衛(wèi)星的運行周期為11時15分鐘。該系統(tǒng)可進行衛(wèi)星測距。民用無任何限制，不收費。該系統(tǒng)主要服務(wù)內(nèi)容包括確定陸地、海上及空中目標(biāo)的坐標(biāo)及運動速度信息等。格洛納斯的應(yīng)用普及度還遠不及GPS，這主要是由于俄羅斯長期以來不夠重視開發(fā)民用市場的原因。

歐洲——伽利略全球定位系統(tǒng)（GALILEO） 伽利略系統(tǒng)是歐洲計劃建設(shè)的新一代民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，按照規(guī)劃，伽利略計劃將耗資約27億美元。系統(tǒng)由30顆衛(wèi)星組成，其中，27顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，3顆為候補衛(wèi)星。衛(wèi)星高度為24126千米，位于3個傾角為56°的軌道平面內(nèi)。該系統(tǒng)除了30顆中高度圓軌道衛(wèi)星外，還有2個地面控制中心。伽利略系統(tǒng)確定地面位置或近地空間位置要比GPS精確10倍。它除具有與GPS系統(tǒng)相同的全球?qū)Ш蕉ㄎ还δ芤酝?，還具有全球搜尋援救功能。為此，每顆“GALILEO”衛(wèi)星還裝備一種援救收發(fā)器，接收來自遇險用戶的求援信號，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給地面援救協(xié)調(diào)中心，后者組織對遇險用戶的援救。與此同時，伽利略系統(tǒng)還向遇險用戶發(fā)送援救安排通報，以便遇險用戶等待援救?！癎ALILEO”接收機不僅可以接收本系統(tǒng)信號，還可以接收GPS和GLONASS兩大系統(tǒng)的信號，并實現(xiàn)導(dǎo)航功能和移動電話功能的結(jié)合。從長遠看，移動位置服務(wù)（LBS）將是伽利略成功的重頭戲。

（綜合《人民日報》、網(wǎng)易易百科等）