导航不再等于GPS
2017-08-30马宁
文/ 马宁
导航不再等于GPS
文/ 马宁
北斗星、指南针、地图、GPS、北斗导航系统,如果给历史上用于方向指引的工具做个连线,最先进的北斗导航系统不但是最契合中国古老文化的,也是未来精度最好的导航选择之一
在被称为现代版《马可·波罗游记》的《寻路中国》中,作者彼得·海斯勒在21世纪初沿长城走向自驾时,使用的还是纸质地图。而且越是向西北行进,地图就变得越发简单,以地图向当地人问路几乎是不可能的事情。如果将这次寻路之旅放到现在,作者的体验一定会有大数量级的提升。而且作为一个媒体人,敏锐的新闻嗅觉一定还会驱使他体验一下中国市场上GPS之外的定位系统,北斗系统。
中国卫星导航系统“三步走”战略
北斗一号(1992年),是一组进行卫星导航相关研究实验的测试卫星;
北斗二号(2004年立项),是正式运作的1.0版本。任务是承担中国国内和亚太地区的导航、授时等服务;
2012年,历经8年,14颗卫星组网的星座初步“竣工”;
北斗三号(计划2020年),完成35颗卫星全球组网(GPS全球组网的卫星数24颗),承担中国导航服务全球的任务。
北斗是何物
北斗系统全称是北斗卫星导航系统,它最大的特点就是我国自主建设、独立运行。可以为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航等服务。对于普通消费者和相关部门来说,我们可以在交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域。
稍对GPS有所了解的人知道,GPS对全球民用市场来说是“免费午餐”,但在军事领域,GPS并没有开放代码,而且军码的精度要远远高于民码。特别是1991年的海湾战争,没过的GPS可谓立下悍马功劳,这也促使我国搁置了多年的定位系统研发被再次提上日程。
如今,我国已经是GNSS(全球导航卫星系统)俱乐部的会员之一。要知道,这个俱乐部的会员仅有四位,除中国的北斗外,其他三位分别是美国GPS、欧洲伽利略GALILEO、俄罗斯格洛纳斯GLONASS。
2011年年底,在成功发射了第九颗北斗卫星后,北斗系统开始试运行。整个北斗系统不是单颗卫星,而是有5颗精致轨道卫星和30颗非精致轨道卫星组成,也分民用和军用两种信号。10亿的用户中,有多少在开车时使用过手机导航,但不可否认的是,随着汽车保有量的增加,使用手机导航的人会越来越多。
另外,即使不开车,骑一辆共享单车、通过大众点评找一个餐厅、在网络上约个车,甚至和朋友聚会时共享位置、玩Pokemon Go,等等,都离不开LBS(基于位置服务),简单说就是定位。
说到定位系统,大家最耳熟能详的就是GPS,甚至将二者画上了等号。事实上,这也并不是用户的印象出现了偏差。的确,在全球卫星导航系统这个俱乐部的4个成员
2020年之争
接近10亿,这是QuestMobile公司公布的到2016年9月,移动互联网月度活跃设备数。虽然很难判断这近中,来自美国的GPS在民用领域的占有率绝对是老大。而俄罗斯的卫星导航系统发展缓慢,在民用市场普及度低;欧盟的伽利略导航系统还没有形成工作能力;而来自我国的北斗卫星导航系统起步相对较晚,但在这个俱乐部中,堪称一匹黑马。
目前在我国国内,北斗系统已经逐步打破了GPS在卫星导航系统中的垄断地位,准备在2020年面向全球开展服务,争取能够打破GPS称霸了20多年的全球第一的局面。
中国工程院院士、北斗卫星导航系统工程副总设计师谭述森曾表示:“北斗系统的显著特色是解决‘我们在哪儿’、‘你们在哪儿’,而且位置报告的响应时间领先,能够满足用户信息共享的需求。”简单来说,北斗在民用智能终端上的思路就是,不走GPS的老路,在信息共享中寻找蓝海。
北斗系统能够做到与GPS差别化占领市场,凭借的就是它与GPS不同的特点。比如北斗最大的亮点,通信功能。使用者甚至可以向北斗卫星发送简短文字信息,实现简单的通讯功能。比如在2008年汶川地震中,震区就是通过北斗系统,实现了与外界简单文字的联系。而GPS只能发信号,不管接受信号。
另外就是成本,虽然GPS在民用和商用领域,对个人免费,但使用卫星信号并不免费,这些费用由企业承担。北斗系统也采用向企业收费的方式,不过价格已经降到很低,甚至能够做到只是GPS的零头,这无疑减轻了企业的使用负担。
还有一点就是兼容性。因为北斗的民用编码设计与GPS的一脉相承,所以可以实现对GPS的兼容。这意味着用户同时搜到的卫星数会增加,提升了定位的精度,也便于北斗在全球的推广。
对于移动智能终端越来越普及的当下,能够让其支持北斗系统的重要性已经毋庸置疑。谭述森院士也表示:“手机导航已经成为北斗应用最大市场。”目前,我国已有30%的智能手机应用了兼容北斗系统的芯片。据了解,国内的手机品牌华为、小米等一些机型已经含北斗芯片,国际品牌中,三星Note5也支持北斗系统。另外在国家重点行业领域,北斗也正在逐步替代GPS,还有北斗手机、北斗手表等也在渗透到大众消费品的过程中。
为什么是2020年?因为按照计划,北斗系统将在2020年完成35颗卫星全球组网,届时,北斗系统将具备像GPS一样覆盖全球、服务全球的能力。而现在,北斗系统则正在向东南亚等地区推进。
也关乎汽车行业
不论是早先说的车联网,还是现在大热的自动驾驶,都离不开定位系统。而且,在1~5级的自动驾驶分级中,越是高级别的自动驾驶,对车辆所处位置的精度要求越高。
基于这样需求,在上海车展前夕,高德地图就与博世宣布展开合作,共同开发精准定位服务,并与博世签署了基于高精度地图的自动驾驶战略合作协议,全面以高精度地图技术推动先进自动驾驶技术的本土发展。
一般来说,普通导航地图的绝对坐标精度约在10m左右,由于其作用是辅助驾驶员做导航,所以这样的精度对整体来说影响不大。但在自动驾驶领域,这样的精度显然就是导致安全事故的隐患。
对于后起之秀北斗来说,其定位精度的单位已经是厘米级。厘米级的概念简单来说,就是可以实现好莱坞大片中,飞机投射的炮弹精准射进大楼中的某个房间,甚至工厂里的一个烟囱孔中。
除了军事领域,更加精确的定位,还可以使用在精细农业、灾害监测、土地水利、智能电网、移动通信等方面。特别是智慧城市的交通上,厘米级技术能在地图上完全显示实际行走路线,在助力实现高级别自动驾驶的情况下,也可以对一些需要监测的车辆实施智能化监管。
不过,在研发自动驾驶技术的整车企业和零部件商看来,如果能够开放高精度地图制作时需要的测绘领域,将有助于自动驾驶技术的发展。正因如此,在今年两会期间,全国政协委员、浙江吉利控股集团董事长李书福提交了《关于审慎放开地图精准测绘,降低自动驾驶技术发展壁垒》的提案,他建议,在保证国家信息安全的前提下有条件地向部分车企开放地图测绘资质,以降低自动驾驶技术发展壁垒。