北斗导航 国之重器

张洪瑞

5年来，一批科技攻关的重大项目和基础设施的重点工程投入使用，不仅推动了中国发展，更造福了世界，成为展示国力强盛的一张张名片，为这个时代留下了一抹抹亮色。

“已经习惯在出门前用百度地图搜一下路线，尤其是在外出差，对像我这种路痴来说算是一种福利。”家住北京市花园桥的李小姐说，在她看来，出门靠定位似乎已成为现代人出行的一种标配，随手点开手机上带有地理位置服务的APP，高德地图、大众点评、摩拜单车、滴滴打车、华住酒店等这些基于定位导航的服务已渗透到我们日常生活的方方面面。然而，定位导航的功能和应用远不止于此，它还在行业生产、军事及国土安全等关键领域发挥着至关重要的作用，就像水、电和公路一样，是社会建设的基础保障。

你是我的眼

今年5月，国家测绘地理信息局在新闻发布会上宣布，北斗全国卫星导航定位基准服务系统正式启用。而早在2012年，我国建成的由14颗组网卫星运行的北斗二号卫星导航系统就已为中国及周边地区，甚至包括澳大利亚等提供卫星导航服务，其位置精度和授时精度可与GPS民用精度比肩。

其实，北斗导航在建设之初面临着各种各样的问题，其中最主要的问题就是频率资源争夺。众所周知，频率资源是国际上公用的有限资源，不管哪个国家，只要在申请时间内先把卫星发射上去，并且由这个卫星向下发射频率信号，以后这个频率资源就被该国拥有。

为了获得国际电信联盟批准的频道，2007年4月17日是北斗申请频率资源失效的最后期限，这就意味着卫星发射必须提前。中国科学院光电研究院导航技术研究室副主任徐颖说：“为了争夺这个频率，我们决定在4月14日进行火箭发射，然而在当天凌晨4点07分，工作人员发现火箭有一个连接器没有按照規定脱落，如果3分钟内不能解决这个问题，对火箭、卫星甚至发射场都会是灭顶之灾。当时的发射指挥员在一分钟内下了7道指令，4点11分时，火箭带着我们的北斗试验星成功升空。4月15日卫星实现变轨，4月16日卫星开始向下发送频率信号，中国申报获得成功。”自此，北斗系统拉开面向全球服务的帷幕。

据了解，当前北斗已有17颗组网卫星运行。中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其向本刊记者透露，今年下半年将发射6至8颗全球组网卫星，到2020年彻底完成由35颗卫星全球组网，也就是北斗全球系统，届时导航服务范围将从亚太地区扩展至全球。

现在，北斗已经落地泰国、缅甸、印尼、巴基斯坦等国，为亚太地区用户提供稳定可靠的时空信息服务。据泰国专家表示，有些GPS卫星信号泰国收不到，而北斗所有的卫星信号泰国都能接收到，这是因为GPS网眼最密处是在美国上空，北斗网眼最密处在中国上空，对亚太国家来说，北斗比GPS更有优势。

除此之外，与其他卫星导航系统相比，北斗的位置报告和短信服务独具优势，既能知道“我在哪里”，也能知道“你在哪里”。举个例子说，在沙漠、山区、海洋等人烟稀少的地区实施抢险救援时，北斗除导航定位外，还能通过短信功能，利用卫星导航终端设备及时报告所处位置和灾情，有效缩短救援搜寻时间，提高抢险救灾时效。2008年汶川抗震救灾中，在通信中断的情况下，我国自行研制的北斗导航试验系统向指挥部实时传递着最新灾情，为抢险救灾发挥了至关重要的作用。

为何谓之重器

说到这儿，很多人会问既然北斗这么好用，为什么生活中用GPS更多一些？“这是因为GPS卫星导航定位系统比北斗系统早建设了大约20年，20年的历史鸿沟不是技术可以填补的，它的应用推广已经非常成熟。”徐颖说。

本刊记者在调研中发现，人们不想改用北斗导航系统是因为对已有GPS定位系统产生了很大的依赖性，觉得没有更换的必要性。

试想一下，未来如果有一天GPS卫星导航停止服务，那么我们的生活将会变成什么样？上至航空航天，下至工业、农业、渔业和日常生活，手机、互联网、取款机、股票市场、国家电网等也都依赖于卫星。中国卫星导航工程中心副主任郭树人说，欧盟10年前曾预测，卫星导航中断一天，经济损失将超过10亿欧元。可以说，一旦失去卫星导航，将会造成灾难性后果。

首先，军事方面。GPS有两段频率，一段频率使用C/A码作为民用，另一段使用P码专属军用。一旦战争爆发，如果仅依赖美国的GPS，所有的导航手段将全部失效。其次，民用方面。GPS专利费用是非常大的一个指数。导航产业目前蓬勃发展，国内市场还有巨大的缺口，这些缺口如果用北斗导航覆盖，产生的经济效益不可估量。这些都让中国意识到，无论是从国家安全角度还是经济角度着想，都必须建设属于自己的、完全具有自主知识产权的全球卫星定位系统。

现如今，国产北斗核心芯片、模块等关键技术全面突破，性能指标与国际同类产品基本相当，自主芯片销量超500万片，北斗系统的应用范围也从交通运输、海洋渔业、水文监测、基础测绘、气象预报等行业和区域应用发展到智能手机、车载导航等大众电子消费领域。

中国卫星导航定位协会发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2016年度）》显示，2016年中国卫星导航与位置服务产业总体产值已突破2000亿元大关，达到2118亿元。国内导航定位终端产品总销量突破5.3亿台。其中，具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到5.1亿台，带北斗功能的数量超过30%。北斗系统在共享单车、城市智慧管线等新兴市场规模化应用逐渐显现。

冉承其表示，到2020年，中国卫星导航产业规模将超过4000亿元，北斗系统将拉动2400亿至3200亿元的市场份额。届时，其对国内卫星导航应用市场的贡献率将达到60%，重要应用领域达到80%以上，在全球市场具有较强的国际竞争力。endprint