北斗導(dǎo)航五年

王鳳娟

“復(fù)移小凳扶窗立，教識中天北斗星”“司南之杓，投之于地，其柢指南”，自古以來，北斗就是中華民族的指路明燈，中國人在戰(zhàn)國時(shí)期又發(fā)明司南指引方向。如今，在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的標(biāo)志中，從天到地，融于“北斗”。北斗七星和司南相互輝映，既彰顯了中國古代科學(xué)技術(shù)成就，又象征著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星地一體。

“北斗是無所不能、無所不在的。就怕你沒想到，沒有做不到?！北倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師楊長風(fēng)對北斗導(dǎo)航系統(tǒng)充滿信心，他表示，“2035年，我國將以北斗系統(tǒng)為核心，構(gòu)建起覆蓋空天地海、高精度安全可靠、萬物互聯(lián)、萬物智能的新時(shí)空體系?！?/p>

正如楊長風(fēng)所言，自2012年北斗正式提供區(qū)域服務(wù)以來，衛(wèi)星導(dǎo)航正在打破行業(yè)的界限，一個(gè)新時(shí)空服務(wù)體系正在構(gòu)建，結(jié)合信息服務(wù)的巨大產(chǎn)業(yè)正在形成。

如今，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)代中國向世界展示的閃亮“明片”，它用5年時(shí)間交出一份滿意的成績單。

“中國芯”夢想成真

1月12日，我國以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第26、第27顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，也是北斗三號工程第3、第4顆組網(wǎng)衛(wèi)星。這是2018年北斗系統(tǒng)的首次發(fā)射，正式拉開新年度北斗高密度發(fā)射序幕。

自主研發(fā)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對于國家意味著什么？它是國家的“眼睛”“指南針”和“精準(zhǔn)的瞄準(zhǔn)器”。

5年前，國內(nèi)沒有一片國產(chǎn)北斗芯片。過去，北斗芯片從國外進(jìn)口，不僅限制了先進(jìn)技術(shù)發(fā)展，還對國家安全帶來嚴(yán)重威脅。為了讓中國自主研發(fā)的“龍芯”順利上天，曾有近一年的時(shí)間，負(fù)責(zé)做龍芯1F外圍接口研制的中科院國家空間科學(xué)中心研究人員周莉每天都在計(jì)算所做仿真調(diào)試、驗(yàn)證工作等實(shí)驗(yàn)，基本上是“5+2”“白+黑”的工作節(jié)奏，幾乎把辦公室搬到了計(jì)算所。周莉是研發(fā)試驗(yàn)眾多工作人員之一，在中科院計(jì)算所、自動化所、微電子所、上海微小衛(wèi)星工程中心、國家空間科學(xué)中心等多個(gè)機(jī)構(gòu)的共同努力下，北斗擁有“中國芯”的夢想終于成真。

2013年3月31日，是值得記住的日子，第17顆北斗衛(wèi)星接過了“自主可控”的接力棒。這顆由中科院負(fù)責(zé)研制的新一代導(dǎo)航衛(wèi)星大量使用國產(chǎn)化器部件，并首次使用中國制造的“龍芯”中央處理器（CPU）。20天后，新一代北斗衛(wèi)星上裝著“中國芯”的計(jì)算機(jī)正式開機(jī)，意味著我國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在自主可控的征程上邁出關(guān)鍵一步。

“北斗，作為國之重器，核心器部件都是百分之百的國產(chǎn)化，星載原子鐘的精度已經(jīng)達(dá)到300萬年差一秒?！睏铋L風(fēng)總工程師表示，北斗已建成高精度時(shí)空信息云服務(wù)平臺。

現(xiàn)如今，中國已經(jīng)有了自己堅(jiān)強(qiáng)的“北斗芯”。國產(chǎn)北斗芯片實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，工藝由0.35微米提升到28納米，最低單片價(jià)格僅6元人民幣，總體性能達(dá)到甚至優(yōu)于國際同類產(chǎn)品。目前，國產(chǎn)北斗芯片累計(jì)銷量突破5000萬片，高精度OEM板和接收機(jī)天線已分別占國內(nèi)市場份額的30%和90%。

行業(yè)區(qū)域“布下重兵”

國之重器，其利于國。5年前，“GPS”是導(dǎo)航的代名詞，國內(nèi)基本使用國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如今，北斗已經(jīng)成為第3個(gè)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，正從概念走向應(yīng)用，特別是在產(chǎn)業(yè)化方面的應(yīng)用日益普及。

在交通領(lǐng)域，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用于全球最大的北斗車聯(lián)網(wǎng)平臺，在人工智能領(lǐng)域“布下重兵”，平臺上已有480萬輛營運(yùn)車輛上線。楊長風(fēng)總工程師說，“交通部門利用北斗導(dǎo)航，形成了一個(gè)車輛的監(jiān)管系統(tǒng)，對一些危險(xiǎn)品的運(yùn)輸車、長途客車、旅游客車，進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)管監(jiān)控。與原來同期相比，現(xiàn)在事故率和傷亡率已經(jīng)下降了50%?！?/p>

在漁業(yè)領(lǐng)域，全國4萬余艘漁船安裝北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，累計(jì)救助漁民超過1萬人。此外，北斗融合了衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等，對瀾滄江—湄公河流域航行船舶的實(shí)時(shí)動態(tài)位置信息進(jìn)行監(jiān)控管理，實(shí)現(xiàn)了瀾湄河流域船舶可視化導(dǎo)航監(jiān)控管理?，F(xiàn)在，船員們可以安心地在瀾滄江—湄公河國際河流捕魚、運(yùn)輸，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)被他們譽(yù)為“海上媽祖”。

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，北斗導(dǎo)航精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)率先在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了北斗導(dǎo)航拖拉機(jī)自動駕駛，全面實(shí)現(xiàn)糧食、油料主要作物的機(jī)械化，并建成全國最大的節(jié)水灌溉基地和重要的商品棉基地，成為我國先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，特別是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的重要示范區(qū)。

北斗導(dǎo)航系統(tǒng)還有自己的“獨(dú)門絕技”。楊長風(fēng)總工程師說，北斗短報(bào)文的功能在國防、民生和應(yīng)急救援等領(lǐng)域，都具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。當(dāng)通信、電力、交通被毀壞，災(zāi)區(qū)與外界失去一切聯(lián)系的情況下，北斗運(yùn)用獨(dú)特的短報(bào)文功能，把當(dāng)時(shí)災(zāi)區(qū)的情況實(shí)時(shí)地報(bào)告給指揮中心，為災(zāi)區(qū)救援打開了一條生命通道。

仰望星空，導(dǎo)彈精準(zhǔn)發(fā)射、戰(zhàn)機(jī)轟鳴飛行、氣象時(shí)時(shí)觀測，北斗如影隨行，掌握著核心安全;回顧大地，地質(zhì)監(jiān)測預(yù)警、反恐維穩(wěn)追蹤、危險(xiǎn)品運(yùn)送、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕種……北斗，萬物互聯(lián)，絲發(fā)必興。

?2月12日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十八、二十九顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這是我國北斗三號工程第五、六顆組網(wǎng)衛(wèi)星。

國之重器在你我身邊

“天上好用，地上用好”是我國“兩彈一星”功勛科學(xué)家、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師孫家棟對北斗導(dǎo)航系統(tǒng)提出的期望。

5年來，北斗由“高大上”轉(zhuǎn)為“接地氣”，從國之重器日益走近你我身邊，不僅在行業(yè)市場走向規(guī)劃化，在我們生活中也隨處可見。大家日常使用的共享單車就配裝了北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗的精準(zhǔn)定位管理能夠幫助共享單車停放。市場上銷售的“北斗菜”，掃二維碼，就能追蹤到產(chǎn)地，生長全過程監(jiān)控。

目前，國內(nèi)銷售的智能手機(jī)北斗正成為標(biāo)配，支持北斗的手表、手環(huán)、學(xué)生卡，更加方便和保護(hù)人們?nèi)粘Ｉ?。以北京為例，在日常出行中?3500輛出租車、21000輛公交車安裝北斗，實(shí)現(xiàn)北斗定位全覆蓋;為我們生活提供便利的快遞也離不開北斗導(dǎo)航，1500輛物流貨車及19000名配送員，使用北斗終端和手環(huán)接入物流云平臺，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度。

如今的北斗正在使我們的生活更加便利。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為“路癡”解決了找不著路的困惑;也能幫助監(jiān)測一些自然災(zāi)害;草原上的牧民們還可以用北斗來監(jiān)管羊群，進(jìn)行放牧，大大減少人力物力成本……

5年來，北斗融合互聯(lián)網(wǎng)催生新業(yè)態(tài)。北斗與互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)融合，建成高精度時(shí)空信息云服務(wù)平臺，推出了全球首個(gè)支持北斗的加速輔助定位系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)的從業(yè)企業(yè)超過14000家，從業(yè)人員超過45萬人。

未來，“我們的目標(biāo)是全球覆蓋?！睏铋L風(fēng)總工程師堅(jiān)定地說，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)該服務(wù)全球，造福人類。隨著“一帶一路”倡議的實(shí)施，我國已經(jīng)和東盟、阿拉伯一些國家積極開展合作，北斗也正在為這些國家提供服務(wù)。