瞄向新时空服务发展的中国北斗产业

李东航

（环球新时空信息技术研究院，北京 100084）

国家最高科技奖获得者，中国北斗系统首任总设计师孙家栋院士曾寄语，“北斗应用和北斗产业化在面临着新挑战的同时，也迎来了最佳历史机遇期，北斗‘天上好用、地上用好’的格局与态势正在被打造得稳固坚实！”同时他也指出“卫星导航正在打破行业的界限……一个新时空服务体系正在构建，结合信息服务的巨大产业正在形成”。2017年底，北斗系统开通服务五周年之际，北斗现任总设计师杨长风提出，“2035年前，我国将以北斗系统为核心构建起覆盖空天地海、高精度安全可靠、万物互联万物智能的新时空体系”。

中国北斗发展的初心就是掌握国家自主可控的时空基准并应用好，中国北斗产业的未来将迈向新时空服务发展的新时代。

1 承前启后，北斗产业发展刚完成探索的五年

自1994年我国正式命名自主卫星导航系统为“北斗”，并开始投入试验系统建设以来，中国北斗发展已走过二十余年的艰辛历程，而紧跟系统建设步伐，从初生婴儿成长起来的我国北斗产业，在2012年北斗正式开通区域服务时，也迎来它18岁的成人礼。如今，中国北斗更是历经快速发展的五年探索期，无论在系统建设、技术创新，还是在产业发展方面都取得了显著成就。2018年，在中国特色社会主义进入新时代之际，北斗产业也将全面迈向新的发展阶段。

五年来，北斗系统连续稳定运行，比肩美国GPS、俄罗斯GLONASS和欧盟Galileo系统，成为国际公认的四大全球卫星导航系统之一，并开始全面进入新一代系统建设阶段。国产北斗芯片工艺由0.35微米提升到28纳米，总体性能达到甚至优于国际同类产品，并实现规模化应用，销量突破5000万片。国产高精度OEM板和接收机天线已分别占国内市场份额30%和90%。北斗产业从芯片、模块、天线、算法软件等基础产品，到整机终端、系统集成，直至运营服务，已形成了完整的产业链体系。国产北斗产品和自主创新的集成服务系统已全面实现提质增量，在产品工艺性能和系统服务水平方面进一步朝向国外先进水平迈进。尤其随着关键技术的全面突破，具有自主知识产权的技术产品研发及产业化发展，也令国内卫星导航应用市场发展焕然一新，使传统市场领域摆脱了国外技术产品垄断，新兴市场领域发展生机勃勃。在国内交通、海事、电力、民政、气象、渔业、测绘、矿产、公安、农业、林业、国土、水利、金融等十几个行业领域，各类国产终端产品推广应用已累计超过4000万台/套。随着世界主流手机芯片厂商都开始支持北斗，量产兼容北斗的芯片，国内销售的智能手机和消费类电子产品的北斗应用占比超过50%。随着国内互联网位置服务、共享经济等新兴业态发展，大众领域 “北斗+”发展更是呈现出标配化应用趋势，推动北斗应用与服务用户规模在过去短短的5年内，实现了从百万到千万直至跨越亿万量级的高速增长。随着北斗系统进入全球化建设发展阶段，北斗正加快“走出去”的步伐，在国际交流合作与应用推广方面也取得了显著成效。

据中国卫星导航定位协会统计分析，2016年我国卫星导航与位置服务产业总体产值已达到2118亿元，同比增长22.06%。其中，包括与卫星导航技术直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备等在内的产业核心产值达到808亿元，带动形成的关联产值1310亿元。预计2017年产业总体产值将超过2500亿元，北斗对产业核心产值的贡献率将达到80%以上，五年来产值总体规模增长了近3倍。

图1 中国卫星导航与位置服务产业快速成长

2 继往开来，北斗产业发展正迈向新时空服务

信息时代，时间、空间数据的感知获取和融合应用，是连接“虚拟”和“现实”世界，实现智能服务和智慧发展的关键。北斗/GPS/GLONASS/Gal i leo为代表的全球卫星导航技术，是当前和未来很长一段时间内，人们能够最简便、最成熟、成本最低的精准时空信息获取手段。如果说“互联网+” 缩短了人与人之间的时空距离，“北斗+”则是人们获取精准时间空间信息的核心手段，而围绕“时空大数据”挖掘与应用，其根本目标就是在正确的时间、正确的地点，为正确的人提供正确的服务，即所谓“智能化”服务。因此，可以说北斗产业发展的未来，就是围绕北斗应用为核新，全面构建一个随时随地提供时空基准、应用时空信息的新时空服务体系，打造服务全世界的中国新时空服务品牌，从而引领和推动全球智能信息产业的大发展。

图2 新时空服务是必然发展方向

瞄向新时空服务，我国北斗产业正全面迈向技术融合和产业融合发展的新阶段。北斗技术与通信、室内定位、汽车电子、人工智能、移动互联网、物联网、地理信息、遥感、大数据等先进技术融合，将通过终端产品和系统服务的集成化应用，呈现出创新化发展的新形态。北斗产业链各个环节将与高端制造业、先进软件业、综合数据业和现代服务业各环节相互融合，形成集合化发展的新业态。而这种技术融合与产业融合发展的新形态与新业态，能够实现在精准时空关联下的人、财、物有序流动，最终将为人们带来真正意义上“只受想象力限制”的智能服务新体验。

对标国际上以GPS等卫星导航系统为核心，积极推进PNT（定位导航授时）服务体系的建设发展，当前我国北斗产业向“新时空”升级发展，将是紧跟国际先进，实现引领超越的必然选择，也是国家应该重点推进的长期任务方向。孙家栋院士在为《中国新时空服务体系概论》一书所作的“序”中就说道：从当前实际和中长期发展而言，在北斗系统应用产业及其升级换代进程中，《新时空》牢牢地抓住了北斗系统一体化提供的时间空间参数能力，作为关键要素和核心主线，针对国家在“创新驱动发展，科技引领跨越”过程中，尤其是在推进新一代信息技术和智能信息产业跨越发展中，所面临的重大难题和战略瓶颈，探索寻求解决问题的理论、方法与策略举措，在提出技术融合和产业融合发展模式的基础上，明确勾画出现阶段和今后相当长时期内实现泛在、智能、绿色发展的新时空服务的方向与任务。

3 任重道远，北斗产业发展的机遇和挑战并存

我国始终高度重视并积极推动北斗产业发展，特别是“十二五”以来，先后发布的《国家卫星导航产业中长期发展规划》和《国家民用空间基础设施中长期发展规划》，从国家层面对卫星导航产业的发展进行了总体部署。《国家信息化发展战略纲要》和《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》均对北斗发展建设和应用服务提出要求，为北斗产业进一步发展创造了良好政策环境。当前，北斗正成为“军民融合”“一带一路”等国家重大战略实施的重要抓手，国家卫星导航相关立法工作也正在稳步推进之中，这些都将为北斗产业升级跨越发展带来新的机遇。

然而，相较于美国GPS系统40多年的建设及其全球产业发展而言，北斗刚刚进入全球组网阶段，系统尚未成熟，产业仍显弱小，国内相关技术和产品的全球市场占有率和国际竞争力上，与发达国家相比仍然存在较大差距。在瞄向新时空服务方向，推动北斗产业进一步发展的进程中，必将面临新的巨大挑战，尤其在战略布局、技术创新和市场发展方面，仍然存在一些老生常谈的瓶颈问题亟待解决和突破。

在战略布局方面，卫星导航系统建设与应用涉及到国家安全和国计民生方方面面，需要合理分工的协同管理，协调统一的战略规划。美、俄等均建立有军民统筹的综合性协调组织机构，统一推进其卫星导航系统建设发展与应用，规划泛在的PNT体系发展，力争形成体系化竞争优势。而面对国际GNSS 体系化竞争对抗带来的全新挑战，抓住国家军民融合战略发展的重大机遇，如何创新思路，尽快建立符合北斗发展特点的管理体制和协调机制，并开展全新的战略规划和统筹布局，是当前产业发展最需要解决的关键问题。

在技术创新方面，随着我国移动通信、互联网、智能终端制造和数据软件等方面的技术进步，以及移动位置服务市场的快速发展，为北斗技术应用与融合创新发展带来了巨大机遇。然而，北斗产业高水平人才匮乏、基础研发不足，北斗领域企业与移动通信和互联网等领域的巨头们相比，资金实力和技术能力均有限，难以主导技术融合创新，实现产品快速转化推广。行业内科技创新资源力量又十分分散，缺乏有效整合与共享，亟待集中力量推动国家级协同创新和公共服务的平台化建设发展，打造形成具有国际影响力的科技创新中心，促进人才培养和科技投融资的发展。

在市场发展方面，近几年来，虽然北斗应用推广取得了长足的进步，国内智能交通、精准农业、快递物流、智慧城市、互联网位置服务及共享经济的蓬勃发展，为北斗规模化应用带来巨大的市场机遇，国家“一带一路”战略也为北斗“走出去”发展注入了强心剂。但面对许多传统和新兴领域应用市场的故有产业利益格局，北斗业界缺乏“杀手锏” 级产品，以及具有实力和广泛知名度的行业领军企业，往往无法摆脱“配套技术和产品提供商”或“分包商”的角色，市场主导权和定价权受制于人，利润率难以提高。且面对新兴市场诸多企业一拥而上、低价竞争的局面也难以树立起北斗产品和服务的高端品牌。因此，扶植产业龙头，树立高端品牌，打造产业和市场发展的良好生态，是进一步推动北斗产业健康发展的重中之重。

4 砥砺前行，北斗产业发展关键是创新与融合

瞄向新时空服务发展，当前北斗产业最关键的是要脚踏实地，通过创新驱动发展，要全面推进军民融合协同、技术融合创新和产业融合发展。“创新发展”本身就是国家明确提出的战略，也是北斗产业发展生命力所在。结合当前产业现状和国内市场需求，应重点着力于产品化集成创新和对国际先进技术的引进、吸收、再创新，快速突破应用技术瓶颈，在产品和服务方面实现高水平技术引领。当前最为重要的是要强化北斗创新发展的战略思维和顶层设计研究，推进产业面向新时空服务发展，在重点行业领域和典型大众市场，推动北斗兼容应用标配化，开拓和布局基于时空信息标签化应用的信息系统升级改造。“融合发展”是国际导航领域发展的大趋势。其概念一是指技术的融合，包括天基地基、室内室外、无线电与其他非无线电导航定位技术的融合，以及与移动通信、互联网、大数据等其他新一代信息技术的融合；二是产业领域的融合，将空间信息领域的3S，即卫星导航（GNSS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）捆绑起来，与通信产业（Communication）进行全方位多层次的组合、整合与融合，推动应用产品和服务的3S+C化发展。同时全面推进北斗与物联网、云计算、大数据、智慧城市等行业紧密结合，形成与各产业上下游间的对接与融合，实现北斗产业的整体转型升级。

图3 融合创新推进新时空服务发展

瞄向新时空服务发展，建立中国新时空服务体系，其实就是一个以北斗为核心基础，推进北斗与其他领域技术融合与产业融合的过程。这一发展过程可能会艰辛而漫长，但面向信息时代复杂而巨大的时空信息消费需求，这种技术融合与产业融合的发展过程也是北斗产业全面迈向新时空发展阶段所必须经历的过程。也只有通过这样的创新与融合发展，才能保障未来所形成的中国新时空技术和服务体系，真正成为一个全源感知、普适传输、泛在服务的智能信息服务生态系统，从而能够有效面向泛在用户，提供全空间、多手段、可互换、高可靠、无限量的精准时空信息。未来中国新时空服务的发展，也必将推动中国的北斗实现全球化应用，真正成为世界的北斗。

总之，时空信息是智能感知的刚性需求，是未来智能服务发展的核心技术；创新融合是产业发展的必然选择，是北斗升级跨越的关键因素。让我们共同期待，一个具有中国特色的，引领全球智能信息产业发展的新时空服务时代的到来！■