长三角卫星导航应用示范工程建设及成果

● 文 |上海交通大学 钱久超 刘佩林 郁文贤

长三角卫星导航应用示范工程建设及成果

● 文 |上海交通大学 钱久超 刘佩林 郁文贤

2016年9月27日，由上海交通大学牵头的国家重大科技专项“长三角卫星导航应用示范工程”验收总结会在上海顺利召开。北斗系统总设计师杨长风、上海市周波副市长出席会议，充分肯定了项目取得的重大成果，这标志着全国首个北斗区域示范工程项目圆满完成。

一、项目背景、目标与建设思路

“十二五”期间，国家选择有条件的区域实施北斗民用区域示范项目，以规模和效益为导向，以配套政策为保障，旨在通过区域示范应用，大力促进技术与产业进步，努力创造北斗导航位置服务规模应用条件，有效提升北斗产业核心技术成熟度，增强市场竞争能力，推动北斗产业规模化发展。基于上述背景，“长三角卫星导航应用示范工程”项目正式启动，该项目要求区域示范突出长三角区域特色，并具有典型性和带动性，为长三角地区乃至全国范围内的北斗卫星导航全面应用与产业化打下坚实的基础。

依据中国人民解放军原总装备部、上海市人民政府联合批准的《长三角卫星导航应用示范工程可行性研究报告》，项目的建设目标确定为通过实施“长三角卫星导航应用示范工程——上海智慧城市北斗综合应用示范工程”，开展包括重点车辆监管服务、大众位置服务和北斗高精度定位服务等在内的智慧城市北斗应用示范，建设共性技术平台与创新基地，通过需求牵引、政府引导、平台建设、政策扶持等手段，推动长三角地区北斗卫星导航规模应用与产业化。

为了加强统筹与协作、发挥引领带动作用、融入智慧城市建设和遵循产业市场规律，本项目确定了“部市共建，夯实基础；两翼推进，示范带动”的总体建设思路。

一方面，通过部市联动制定和落实北斗专项扶持政策，形成有效推动北斗导航位置服务产业发展的政策环境；同时，加强标准规范、多源位置信息网络、位置信息开放服务系统、共性技术创新和支撑平台的建设，为整合北斗产业创新链上下游优质资源、推动核心技术创新和产业规模化发展奠定基础。

另一方面，通过聚焦和推进多源无缝/高精度定位技术、低功耗多模式终端技术和应用服务两翼（两端）关键技术，快速积淀自主核心技术产品成果；并按照“先进性、开放性、可运营、可复制、可扩展”的原则，围绕城市管理、社会民生与工业经济等有重大影响和巨大推广空间的行业与领域，开展有广度、有深度、有规模的综合应用示范和商业模式创新，让城市各个方面和社会公众了解北斗、认知北斗和应用北斗，引领和带动北斗产业的规模化发展。

二、项目完成情况

本项目的总体架构如图1所示，考虑到示范工程涉及面广、复杂度高、建设周期短等特点，项目首先建立了技术总体办公室，统筹协调示范工程各承担单位，共同推进示范工程实施，并将建设内容分为“应用系统建设”和“公共平台建设”两大板块。

面向上海智慧城市建设的具体需求，在“应用系统建设”板块中重点建设六大系统：重点车辆监控系统、大众位置服务系统、社区矫正监管系统、智能公交和航运系统、高精度服务系统和WiFi室内定位系统，并取得了良好的示范效应。项目原计划要求实现51000台/套北斗终端的部署，实际通过六大系统的建设，完成78275台/套北斗终端的部署。

为了解决北斗导航推广应用中涉及的共性技术问题和满足公共服务需求，在“公共平台建设”板块中重点建设“两个平台与一个基地”：北斗导航与位置服务重点实验室、北斗产品检测认证中心和中国北斗产业技术创新西虹桥基地。

项目实际完成了14份技术报告，以及包括5份北斗检测技术规范和2份省市级技术标准草案及其它共15份报告，具体形成的标准规范条目如表1所示。此外，项目完成专利47项，发表论文47篇与专著一部。

通过示范工程建设，在取得具体的应用系统、公共平台建设等成果的同时，更重要的是探索、示范和沉淀了若干先进的北斗产业发展模式、产业技术应用推广组织协同模式等具有指导意义的示范工程成果与经验。

图1 示范工程项目总体架构

1. 贴近百姓需求落地北斗应用的浦东公交模式

基于北斗的智能公交系统，使北斗交通服务成为老百姓喜闻乐见的应用，被称之为贴近百姓需求落地北斗应用的浦东公交模式。除智能公交外，涉及学生、老人等大众的北斗应用示范项目也都遵循了上述应用推广模式。图2为浦东公交系统和学生校车安全监督系统应用实例。

表1 示范工程形成标准规范条目

图2 浦东公交系统与校车安全监督系统

2. 率先应用、规范践行的社区矫正北斗监管应用模式

社区矫正是一种不使罪犯与社会隔离并利用社区资源教育改造罪犯的方法，是所有在社区环境中管理教育罪犯方式的总称。项目实现了全国法院首次通过法律文书对假释对象实施电子监管，并实现了全国首例法院判决宣告使用电子实时监管措施。率先应用规范践行的社区矫正北斗监管应用模式在全国司法领域具有极大的示范性。图3为北斗社区矫正穿戴式终端实物及其相应的可视化监控平台界面。

图3 北斗社区矫正终端与可视化监控平台

3. 打造北斗产业集群发展西虹桥模式

高水平的北斗园区将是未来北斗产业发展的重要支撑。项目结合虹桥商务区便利的区域交通条件和众多的国家级平台，快速打造了中国北斗产业技术创新西虹桥基地，成为国内第一个正式投入运营的北斗产业园区。园区目前已引进企业近百家，产业集聚效应显著，园区品牌已见成效，并形成了广泛的社会影响。图4为中央政治局委员上海市委书记韩正对中国北斗产业技术创新西虹桥基地的莅临考察和调研，以及《解放日报》、《文汇报》等媒体对西虹桥基地的相关报道。

图4 中国北斗产业技术创新西虹桥基地

4. 产学研有机衔接、公共平台与应用系统协同发展

项目在推动应用示范系统建设的同时，同步推进产品检测与认证中心、重点实验室与产业技术创新基地的建设，为解决北斗导航推广应用中涉及的共性技术问题和公共服务需求，以及为推动产业技术持续进步提供重要支撑。图5为北斗导航与位置服务重点实验室、北斗产品检测认证中心和中国北斗产业技术创新西虹桥基地所组成的“两个平台和一个基地”。

5. 市区联动、总体支撑的组织保障机制

区域示范工程具有涉及面广、关联机构多、技术复杂度高、建设周期短等特点，如果没有强有力的行政组织指挥体系和技术总体支撑力量，是不可能有效推进项目建设的。市区联动、总体支撑的示范工程组织保障机制是推动区域示范工程建设顺利开展的关键。图6为部市分管领导根据重要工作事项开展的互访交流与工作会商，以及原总装备部领导对于示范工程工作开展情况的莅临指导。

图5 两个平台和一个基地

三、总结与展望

北斗导航是体现国家战略、军民融合发展与全球性科技创新竞争力的重大战略方向。“十二五”期间原总装备部与上海市共同推动的“长三角卫星导航应用示范工程”对推动北斗产业发展、优化完善北斗产业链发挥了重要的示范引领作用。通过示范工程牵引，长三角地区在北斗导航位置服务领域形成了较为完备的产业链，具备有特色的核心技术竞争力，产业链布局合理，支撑环境优越，汇聚国际化创新资源，具有打造全球影响力的卫星导航位置服务产业技术创新中心的条件和有利态势。

作为全国首个完成并通过验收的北斗区域示范工程，长三角卫星导航应用示范工程的圆满完成对于后续示范工程实施有着非常重要的指导意义。首先，融入智慧城市建设。示范工程以上海市智慧城市建设为应用切入点，以北斗导航应用创新作为项目的出发点，以发挥北斗导航特点、满足社会需求为落脚点，开展了一系列解决实际应用需求的北斗应用示范。其次，加强资源统筹协作。示范工程通过“两个平台，一个基地”的建设，有效地整合了上海市以及长三角地区卫星导航科技力量，充分发挥了资源集聚的优势，打造了具有显著社会影响的北斗导航科技创新中心。然后，遵循产业市场规律。示范工程在实施过程中，利用良好的产业发展环境和深厚的产业技术基础，努力构建了具备提升北斗卫星导航终端-数据-网络全产业链发展能力的北斗应用服务体系。最后，发挥引领带动作用。示范工程的建设充分发挥了长三角区域产业体系优势和产业辐射能力，形成了聚合华东、引领全国、竞争海外的具有典型性和带动性的北斗导航位置服务技术创新与产业发展模式。

图6 部市会商、组织保障、全力推进

基于长三角卫星导航应用示范工程所取得的成果，军民融合深度发展在长三角地区已形成战略共识和有效的运行体系，未来应继续加强部市联动，加强政府公益性支撑计划和市场资源的深度融合，共同推动我国北斗导航科技创新竞争力的提升，推动我国北斗系统技术进步和产业发展。在北斗全球化竞争与合作发展的大背景下，建议重点建设北斗导航领域国家支持、区域支撑的高能级军民融合协同科技创新功能型平台，创新军民融合协同创新模式，在新一代导航卫星、认知融合导航、高精度导航位置服务、集成智能应用技术等方向开展协同创新布局和扶持，形成以北斗为核心的空间信息军民融合、开放协同创新与发展新格局。此外，建议重点建设高精度北斗导航位置服务综合应用试验区，未来无处不在的高精度位置服务需要我们现在就提前开展区域全空间、全应用维度的综合应用试验和体验，综合应用试验区既是北斗高精度产业应用体系试验床，也是产业技术创新集聚的支撑环境，更是北斗+跨界发展的融合加速器。实现北斗高精度导航位置服务的体系化验证，形成北斗产业技术创新体系化发展的支撑力。