北斗賦能造福民生，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展

文｜武中奇 羅維瑋

1.北京空間科技信息研究所 2.中國(guó)空間技術(shù)研究院

2020年7月31日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)通。北斗系統(tǒng)秉持“中國(guó)的北斗、世界的北斗、一流的北斗”發(fā)展理念，在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，賦能各行各業(yè)，融入基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)入大眾應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)拓海外市場(chǎng)，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

賦能行業(yè)提質(zhì)升級(jí) 北斗產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)耀眼

自系統(tǒng)建成開(kāi)通以來(lái)，北斗系統(tǒng)作為國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施，已經(jīng)廣泛服務(wù)于行業(yè)和大眾用戶，綜合效益可觀。北斗產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)納入國(guó)家“十四五”規(guī)劃，北斗已在交通運(yùn)輸、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁等行業(yè)，以及電力、金融、通信等基礎(chǔ)設(shè)施等與百姓生活息息相關(guān)的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度應(yīng)用、規(guī)?；l(fā)展。

交通運(yùn)輸領(lǐng)域應(yīng)用成果更加落地。在交通運(yùn)輸部的持續(xù)推進(jìn)下，部分交通運(yùn)輸行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域北斗應(yīng)用比例接近100%。自動(dòng)駕駛、智能航運(yùn)應(yīng)用已開(kāi)始試點(diǎn)運(yùn)行。北斗終端數(shù)量在交通運(yùn)輸營(yíng)運(yùn)車輛超過(guò)800萬(wàn)臺(tái)，4.7萬(wàn)多艘船舶應(yīng)用北斗系統(tǒng)，包括106座基準(zhǔn)站的長(zhǎng)江干線北斗衛(wèi)星地基增強(qiáng)系統(tǒng)工程已經(jīng)建成并投入使用，提前24個(gè)月實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)江干線及周邊8萬(wàn)余平方千米區(qū)域的北斗衛(wèi)星地基增強(qiáng)信號(hào)全面覆蓋。[1]2022年11月，針對(duì)江蘇省航道分布密集、水上交通錯(cuò)綜復(fù)雜的情況，基于北斗的江蘇內(nèi)河船舶手機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通上線，船舶從過(guò)去的靠經(jīng)驗(yàn)行船升級(jí)為智能輔助航行，大大提升了船舶航行安全和航道通行效率。自交通運(yùn)輸部印發(fā)多份“十四五”期間推動(dòng)北斗應(yīng)用的規(guī)劃文件，河北、江蘇、廣西、貴州、海南等多地制定了更具針對(duì)性的文件，推動(dòng)北斗應(yīng)用在當(dāng)?shù)芈涞?。此外，在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，深中（深圳-中山）通道沉管隧道運(yùn)用北斗系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)建設(shè)施工，該項(xiàng)目的“沉管運(yùn)輸安裝一體船”運(yùn)用北斗系統(tǒng)對(duì)安裝全過(guò)程進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，同時(shí)在40m深的水下，將沉管沉放到海床上，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)對(duì)接（圖1）。[2]

圖1 深中通道沉管運(yùn)輸安裝一體船正進(jìn)行管節(jié)沉放作業(yè)

智慧農(nóng)業(yè)和數(shù)字化管理更加深入。全國(guó)已安裝北斗自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)超過(guò)10萬(wàn)臺(tái)，安裝農(nóng)機(jī)定位、作業(yè)監(jiān)測(cè)等遠(yuǎn)程運(yùn)維終端超過(guò)45萬(wàn)臺(tái)/套，全國(guó)接入國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)綜合數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)的農(nóng)機(jī)裝備達(dá)到25.8萬(wàn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了跨企業(yè)農(nóng)機(jī)作業(yè)數(shù)據(jù)整合，水稻、小麥、玉米等主糧作物收獲和拖拉機(jī)作業(yè)的24小時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。全國(guó)多個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)，從春種到秋收的多個(gè)階段，農(nóng)機(jī)耕整地、機(jī)械化播種、無(wú)人機(jī)植保、機(jī)械收獲、秸稈收集處理、糧食烘干等農(nóng)機(jī)作業(yè)的多個(gè)環(huán)節(jié)，都已深度應(yīng)用北斗（圖2）。多個(gè)產(chǎn)區(qū)的農(nóng)業(yè)部門可以運(yùn)用大數(shù)據(jù)對(duì)位置數(shù)據(jù)、作物數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析處理，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)遠(yuǎn)程掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，推動(dòng)生產(chǎn)的提質(zhì)增效、省工節(jié)本。2022年夏收時(shí)節(jié)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)機(jī)作業(yè)監(jiān)測(cè)與大數(shù)據(jù)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)監(jiān)測(cè)農(nóng)機(jī)作業(yè)大數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)麥?zhǔn)展ぷ鬟M(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，在線稻麥聯(lián)合收割機(jī)總數(shù)近4.5萬(wàn)臺(tái)，同時(shí)多地運(yùn)用北斗農(nóng)機(jī)數(shù)據(jù)開(kāi)展了各具特色的跨區(qū)作業(yè)服務(wù)，北斗大數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的服務(wù)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大、服務(wù)形式不斷增加，高效精準(zhǔn)助力鄉(xiāng)村振興。

圖2 北斗農(nóng)機(jī)廣泛應(yīng)用

電力行業(yè)管理和服務(wù)水平更加精細(xì)。國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)等重點(diǎn)單位全面應(yīng)用北斗，大力推進(jìn)電力行業(yè)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)建設(shè)，通過(guò)部署超過(guò)2000座電力行業(yè)北斗地基增強(qiáng)基準(zhǔn)站，無(wú)人機(jī)自主巡檢、變電站機(jī)器人巡檢、桿塔監(jiān)測(cè)等業(yè)務(wù)應(yīng)用的智能設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)更可靠、更精準(zhǔn)、更穩(wěn)定的北斗高精度服務(wù)。北斗已涉及電力行業(yè)的20多個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景，應(yīng)用北斗定位、授時(shí)、短報(bào)文通信等各類終端超過(guò)38萬(wàn)臺(tái)/套。甘肅白銀地處隴原大地，地勢(shì)崎嶇、地形狹長(zhǎng)，電壓等級(jí)高、輸送容量大、輸電距離遠(yuǎn)、技術(shù)要求高，當(dāng)?shù)剡\(yùn)用基于北斗的統(tǒng)一管理平臺(tái)，同時(shí)配備電力北斗無(wú)人機(jī)等，為隴原大地的電網(wǎng)線路保駕護(hù)航，大幅提升電網(wǎng)生產(chǎn)和運(yùn)維檢修精細(xì)化管理水平。[3]用電高峰期間，全國(guó)多地運(yùn)用北斗開(kāi)展無(wú)人機(jī)自主巡檢、水電信息調(diào)度、“大數(shù)據(jù)虛擬電廠”等多維度工作，切實(shí)保障用電安全。

林草河湖生態(tài)保護(hù)管理更具成效。北斗系統(tǒng)在森林資源調(diào)查、森林管護(hù)、森林防火和應(yīng)急指揮、森林病蟲害防治、野生動(dòng)植物保護(hù)等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。在林業(yè)領(lǐng)域，黑龍江、甘肅、廣東等11個(gè)省林業(yè)示范項(xiàng)目共采購(gòu)北斗終端超9.4萬(wàn)臺(tái)/套。多地充分運(yùn)用北斗、遙感、地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等多種新技術(shù)，融合建立森林草原防火移動(dòng)指揮調(diào)度平臺(tái)，整合了各類森林草原防火基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)重要關(guān)鍵位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并將現(xiàn)場(chǎng)的音頻、圖像、數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)傳輸至指揮中心，實(shí)現(xiàn)車輛在線規(guī)劃、水情匹配、精準(zhǔn)調(diào)度，有效提升了防火效率。北斗系統(tǒng)在超過(guò)2587處水庫(kù)應(yīng)用短報(bào)文通信服務(wù)水文監(jiān)測(cè)，[1]運(yùn)用北斗系統(tǒng)建立的數(shù)字河湖管理平臺(tái)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大壩形變連續(xù)高精度監(jiān)測(cè)，還能實(shí)現(xiàn)河湖水庫(kù)保護(hù)、水災(zāi)害防御等多種業(yè)務(wù)應(yīng)用?；诒倍犯呔鹊臒o(wú)人機(jī)能夠?qū)催M(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有智能化、覆蓋廣、精準(zhǔn)定位等諸多優(yōu)勢(shì)，克服了地理?xiàng)l件限制。北斗在林草河湖生態(tài)保護(hù)管理方面的應(yīng)用，讓生態(tài)文明有了更多“科技范兒”。

服務(wù)百姓多彩生活 系統(tǒng)信任度提升

《新時(shí)代的中國(guó)北斗》白皮書指出，北斗系統(tǒng)廣泛進(jìn)入大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域，通過(guò)智能手機(jī)、車載終端、穿戴設(shè)備等應(yīng)用產(chǎn)品，全面服務(wù)于綠色出行、外賣送餐、健康養(yǎng)老、兒童關(guān)愛(ài)、醫(yī)療教育等人民生活衣食住行方方面面。北斗正在成為智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等大眾消費(fèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)配置。

國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)支持北斗。2022年上半年，中國(guó)境內(nèi)申請(qǐng)入網(wǎng)的智能手機(jī)中，128款支持北斗定位，出貨量超1.3億部，占上半年總出貨量的98%以上，國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)廠商均全面支持北斗系統(tǒng)應(yīng)用。

地圖導(dǎo)航北斗實(shí)現(xiàn)主用地位。根據(jù)高德地圖公布的最新數(shù)據(jù)，手機(jī)地圖導(dǎo)航北斗定位服務(wù)日均使用量已突破3000億次。[4]北斗高精度服務(wù)深度融入交通出行，經(jīng)地圖導(dǎo)航軟件實(shí)測(cè)，地圖導(dǎo)航應(yīng)用呈現(xiàn)出定位信號(hào)更穩(wěn)定、定位質(zhì)量更高、定位速率更快的特點(diǎn)，北斗系統(tǒng)在單次調(diào)用衛(wèi)星數(shù)量、定位精度等多個(gè)維度領(lǐng)先，在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)主用地位。百度地圖、高德地圖等地圖廠商基于北斗系統(tǒng)特色服務(wù)開(kāi)發(fā)了“動(dòng)態(tài)紅綠燈倒計(jì)時(shí)”“共享位置報(bào)平安”等一系列功能，并應(yīng)用于大眾生活出行，為百姓出行帶來(lái)更精準(zhǔn)、更便捷的服務(wù)。

北斗高精度服務(wù)、北斗三號(hào)短報(bào)文通信服務(wù)深度服務(wù)百姓生活。北斗高精度定位服務(wù)已進(jìn)入大眾手機(jī)，在8個(gè)城市開(kāi)通車道級(jí)導(dǎo)航應(yīng)用（圖3）；為國(guó)內(nèi)共110萬(wàn)輛共享單車和全國(guó)12個(gè)城市的20萬(wàn)個(gè)停車電子圍欄提供支持，有效解決了城市共享單車治理的難題（圖4）；為國(guó)內(nèi)21款智能汽車提供了高精度定位服務(wù)，行駛里程已經(jīng)突破25億千米。全球首款支持北斗三號(hào)區(qū)域短報(bào)文通信服務(wù)的手機(jī)已正式發(fā)布并進(jìn)入實(shí)測(cè)階段，用戶不換卡不換號(hào)不增加外設(shè)，就能通過(guò)北斗衛(wèi)星發(fā)送短信。

圖3 車道級(jí)導(dǎo)航功能界面

圖4 寧夏銀川街頭的共享電動(dòng)車能夠充分運(yùn)用北斗智慧進(jìn)行智慧騎行

推進(jìn)海外深入應(yīng)用 踐行系統(tǒng)發(fā)展宗旨

2022年，北斗系統(tǒng)國(guó)際合作和海外應(yīng)用更為深入，取得了豐碩的成果。新時(shí)代的中國(guó)北斗，以服務(wù)全球、造福人類為使命，堅(jiān)持開(kāi)放融合、協(xié)調(diào)合作、兼容互補(bǔ)、成果共享。

《新時(shí)代的中國(guó)北斗》白皮書向全世界闡述北斗系統(tǒng)的發(fā)展成果、理念和愿景。[5]中國(guó)與阿拉伯民用航空組織、阿聯(lián)酋合作單位簽署衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域合作諒解備忘錄，推進(jìn)北斗/GNSS深化應(yīng)用，發(fā)布聯(lián)合提供北斗與格洛納斯系統(tǒng)用戶信息支持服務(wù)的聲明，召開(kāi)中俄衛(wèi)星導(dǎo)航重大戰(zhàn)略合作項(xiàng)目委員會(huì)第九次會(huì)議，舉辦南非—中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航及遙感應(yīng)用培訓(xùn)班等系列活動(dòng)。北斗系統(tǒng)正以實(shí)際行動(dòng)積極推進(jìn)國(guó)際化進(jìn)程，更好實(shí)現(xiàn)共享共贏，助力構(gòu)建人類命運(yùn)共同體。

北斗系統(tǒng)獲多個(gè)國(guó)際組織認(rèn)可。2022年11月，國(guó)際海事組織（IMO）海上安全委員會(huì)第106屆會(huì)議上通過(guò)決議，認(rèn)可北斗報(bào)文服務(wù)系統(tǒng)加入全球海上遇險(xiǎn)與安全系統(tǒng)（GMDSS），標(biāo)志著北斗系統(tǒng)成為繼海事衛(wèi)星系統(tǒng)、美國(guó)銥星系統(tǒng)后第三個(gè)通過(guò)IMO認(rèn)可的GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)。同月，國(guó)際搜救衛(wèi)星組織第67屆公開(kāi)理事會(huì)成功召開(kāi)，會(huì)議期間，大會(huì)主席發(fā)表聲明，正式宣布中華人民共和國(guó)海事局作為中國(guó)政府代表，已與國(guó)際搜救衛(wèi)星組織四個(gè)理事國(guó)（加拿大、法國(guó)、俄羅斯、美國(guó)）完成了北斗中軌搜救載荷加入國(guó)際搜救衛(wèi)星組織政府間合作意向聲明的簽署工作，同時(shí)，大會(huì)還審議通過(guò)了全球衛(wèi)星搜救系統(tǒng)技術(shù)和程序標(biāo)準(zhǔn)文件中北斗相關(guān)的修訂內(nèi)容，北斗國(guó)際搜救服務(wù)成為繼定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)后第二個(gè)獲得國(guó)際組織認(rèn)可的全球服務(wù)。

北斗系統(tǒng)正以實(shí)際行動(dòng)積極推進(jìn)國(guó)際應(yīng)用進(jìn)程。目前，北斗產(chǎn)品已在全球一半以上國(guó)家和地區(qū)得到應(yīng)用，基于北斗系統(tǒng)的土地確權(quán)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧港口等解決方案已服務(wù)于亞洲、東歐、非洲等地各國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。

中老鐵路的建設(shè)和運(yùn)行中，多處體現(xiàn)了“北斗智慧”，基于北斗和紅外掃描技術(shù)的接觸網(wǎng)施工參數(shù)一體化測(cè)量裝置，集計(jì)算測(cè)量、數(shù)據(jù)共享等功能于一體，有效提升了中老鐵路的施工管理效率。中老鐵路元江特大橋上安裝了基于北斗的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，運(yùn)用北斗高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大橋墩臺(tái)數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)上傳至監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)，如有異常會(huì)自動(dòng)報(bào)警，有效規(guī)避了潛在危險(xiǎn)，避免了災(zāi)害發(fā)生，保障了行車和旅客安全（圖5）。

圖5 中老鐵路元江特大橋上安裝北斗橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

烏干達(dá)已在全國(guó)范圍內(nèi)建成30座北斗/GNSS基準(zhǔn)站，提供全天候高精度位置服務(wù)，較好地滿足了當(dāng)?shù)貒?guó)土測(cè)繪需求。在贊比亞，針對(duì)當(dāng)?shù)貒?yán)控危險(xiǎn)品運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)的需求，運(yùn)輸公司采用了以北斗高精度定位技術(shù)為基礎(chǔ)，擴(kuò)展遠(yuǎn)程拍照、違規(guī)駕駛語(yǔ)音提示等功能的監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)運(yùn)輸車輛、駕駛員及危險(xiǎn)品三者的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控，結(jié)合安全管理制度，有效地防控了車隊(duì)危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。在阿聯(lián)酋，鐵路建設(shè)項(xiàng)目人員利用北斗系統(tǒng)對(duì)施工機(jī)械、物料、人員、場(chǎng)地進(jìn)出關(guān)口等進(jìn)行有效監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)了工地安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)化、信息化管理，提升了鐵路工程管理效率。在塞內(nèi)加爾捷斯圖巴高速公路建設(shè)過(guò)程中，運(yùn)用基于北斗/GNSS高精度定位技術(shù)參與路面施工全流程管控，從拌合料運(yùn)輸、瀝青攤鋪，到路面碾壓，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管和數(shù)據(jù)回傳，有效提高路面施工質(zhì)量。

2023年是全面貫徹落實(shí)黨的二十大精神的開(kāi)局之年，是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程起步之年，是實(shí)施“十四五”規(guī)劃承上啟下的關(guān)鍵之年。北斗應(yīng)用正朝著縱深發(fā)展，新場(chǎng)景頻現(xiàn)、新規(guī)模頻出、新熱點(diǎn)不斷，拓展著北斗應(yīng)用的邊界，也更加豐富了“中國(guó)的北斗、世界的北斗、一流的北斗”理念內(nèi)涵，成為中國(guó)以實(shí)際行動(dòng)積極推動(dòng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體的生動(dòng)案例。