当“北斗”导航迈入全球时代

李伟

2018年12月27日，“北斗”卫星导航系统的服务范围拓展到全球，“中国版GPS”正式迈入全球时代。由于应用范围实现最大化，“北斗”有望成为“新的地球神经系统”。那么，它能帮我们做些什么呢？

中国人海外游的好帮手

“北斗”导航系统开始在全球范围内提供服务，意味着其定位导航效率以及精度均有提升，用户可以在全世界范围内接受它的服务。“北斗”导航系统具备三方面的功能：快速定位功能——为服务区内用户提供全天候、高精度、快速、实时的定位信息，定位精度可达10米；双向通信功能——用户终端可以向服务中心传送文字信息；精密授时功能——向用户提供准确的对时服务。

据英国《卫报》报道，“北斗”卫星导航系统的功能非常强大，它不仅具备在任何时间为用户确定其所在的经纬度和海拔高度的能力，而且在定位性能上有所创新。美国商用GPS系统虽然长期占领全球市场，但各个地区提供的定位精度不同，而“北斗”正处于市场推广期，在全球范围内都提供精度较高的服务。例如，GPS可以给手机用户指示某家星巴克咖啡店在哪个街口，而“北斗”系统提供的信号可以把他领到这家店的门口。

到海外旅游，特别是自助游的中国人，有必要开通“北斗”导航服务。如果游客在海外遇到困难或突发事件，可以启动“紧急呼叫”功能，向服务中心发送信息。接入“北斗”系统的当地机构可以根据信息进行定位救援。也许有人会问，难道不能通过手机通信网络求助吗？要知道，手机通信依赖地面基站，而且我们的手机在海外处于漫游状态，一旦碰到信号不理想或者无法使用的情况，“北斗”导航卫星的支持就显得尤为重要了。

到海外观看世界级体育赛事的中国游客，例如奥运会，更加有必要接受“北斗”的服务。“北斗”系统能够融入城市的交通调度和体育场馆的区域监控和导航。调度中心把自身的监控功能和当地交通管理部门提供的交通拥堵信息进行整合，发给配备导航系统的车辆。这样一来，当地的出租车司机可以结合道路的实时情况，找到用时最短的路线。如果游客持有配备“北斗”系统的手机，还可以通过短信询问比赛场馆周边的交通状况，以便随时调整路线。

已经深入我们的生活

在从中国本土向全球范围推广的过程中，“北斗”卫星导航系统已经逐步深入我们的生产和日常生活。中国数百座城市的多个行业已经开始应用“北斗”导航系统提供的精准定位服务。它能帮货运公司追踪小件货物，引领消防员找到火源，还能协助人们寻找走失的小狗。

一些专业机构和单位的工作人员，配备并使用“北斗”导航系统终端，而对于普通用户来说，借助作为移动通信终端的手机来实现“北斗”的功能是最方便的。中国一直在推动国内的智能手机加装“北斗”模块。这并不是说完全排斥GPS系统，事实上两者可以实现兼容，从而给用户提供最可靠的服务。2016年，中国智能手机中加装“北斗”模块的超过30%。2018年，这个数字突破了70%。

中国还鼓励汽车制造商采用“北斗”导航系统，这是升级交通运输行业计划的一部分。汽车厂商设计开发出大批能够同时接收GPS和“北斗”信号的汽车，“北斗”与GPS是兼容的，互为补充。

中国的大客车、危险品运输车等都加装“北斗”系统，以提高导航能力。“北斗”系统能对危险品运输车等特定车辆实时监控，并进行主动干预和智能控制。具体来说，“北斗”可以测试出司机的某些操作是否得当，车辆是否出现故障等。

目前，中国渤海、黄海、东海、南海等海域的5万多条渔船装上了“北斗”终端。“北斗”系统能够快速地进行位置报告，同时具备短信功能。在通信手段不健全、不发达的地区，“北斗”系统的优势便会凸显，所以渔业应用是“北斗”特色应用的重要方向之一。渔民有了“北斗”终端，可以跟手机进行并网运行，满足海上通信的需要，同时为沿海岛礁信息传输提供了良好的手段，成为渔民的“保护神”。

“北斗”还在强化国家电网的安全性方面发挥了重要作用。中国自主研发出“北斗电力全网时间同步管理系统”，结束了中国电力网络运行时间依赖GPS系统的历史。国家电网是庞大的系统工程，要确保发电厂和变电站的设备同步运转，设备内部的时钟必须保持一致。此前中国电力系统把GPS作为主要授时手段，通过GPS向电力系统的自动化设备、计算机监控系统、安全自动保护设备和故障及事件记录等智能设备提供授时信号，以实现整个系统同步运行。

这种做法存在一定的安全隐患。电力工业的安全生产关系国家能源安全和国民經济命脉，一旦发生“紧急事件”，美国关闭GPS信号或对系统进行调整，可能影响中国的电力网络。事实上，中国国家电网曾因GPS卫星授时不准而出状况。中国研制基于“北斗”的电力授时系统，可有效保障电力系统安全。“北斗”具有首次定位快、无通信盲区、保密性强等特点，已经替代GPS为国家电网授时。

重点推广“一带一路”沿线

2017年到2018年，中国加大了“北斗”导航系统的全球推广力度，挖掘“一带一路”沿线的导航定位市场，比如巴基斯坦、沙特以及东盟等国。“北斗”系统的国际推广重点围绕技术交流、导航教育培训以及应用三个方面，还把导航教育培训纳入国家的整体援外培训计划。

据美国媒体《卫星新闻》报道，中国“北斗”系统开拓海外市场时，明显优先进入周边市场。例如在泰国的春武里府和老挝万象，都建有“北斗”信号处理中心。相关项目获得了中国自然资源部、云南省自然资源局、泰国和老挝国家测绘局的支持。除了泰国和老挝，缅甸的消费者也能通过“北斗”卫星获得导航定位以及定时服务。

蒙古国功勋牧人莫德呼老人，在接受路透社采访时表示，再也不用顶风踏雪在外放牧了。继“北斗卫星放牧系统”在中国内蒙古草原推广之后，蒙古国的牧民也用上了这种系统。给种马、种驼、领头牛羊戴上卫星设备，用手机就能详知整群牲畜的位置、数量和状态。

“蒙古国北斗卫星放牧系统”是内蒙古蒙科北斗电子科技有限公司和蒙古国国立大学共同承担的国际科技合作项目。两国科技人员先后攻克了卫星放牧设备超低温工作技术难关，解决了卫星接收信号角度微调问题，特别是围绕蒙古国使用的斯拉夫蒙语体系开发出相应的斯拉夫蒙语导航放牧软件，解决了因百度地图上没有蒙古国牧区地名，导致牛羊无法在卫星系统中查找的难题。

除了东盟和蒙古国，“北斗”系统还积极开拓中亚市场。中国完成了克拉玛依市卫星导航定位的产业化进程。克拉玛依是伴随新中国第一个大型油田——克拉玛依油田的勘探开发而诞生的一座石油城市。该市提出立足中国西部、面向中亚和西亚打造世界级石油城的发展战略，在中亚各国拥有相当高的知名度。塔吉克斯坦、哈萨克斯坦等国都看到，“北斗”为克拉玛依市的油气生产、炼油化工、机械制造和工程教育等领域提供了大力支持，金融、信息和旅游等新兴产业也都开始使用“北斗”系统，这种示范效果坚定了中亚各国选用“北斗”系统的信心。

目前，与“北斗”相关的产品已出口70多个国家。“一带一路”沿线有30多个国家正在使用“北斗”导航定位服务。

相对于GPS拥有技术优势

在全球商用卫星导航市场上，美国GPS系统所占的份额较高，中国“北斗”开拓市场的难度较大。中国一方面优先进入导航定位需求旺盛、对价格较为敏感、商业合作成熟的市场，另一方面在技术上不断寻求突破，建立优势。

欧洲航天局曾进行一次大规模观测活动，对在轨运行的导航卫星的激光反射器进行观测和评估，测定其反射激光信号的强度。观测的目标包括美国GPS-35、GPS-36卫星，俄罗斯“格洛纳斯-99”卫星，欧洲“伽利略”系统的GLOVE-A和GLOVE-B卫星，以及中国“北斗”导航系统中的一颗卫星。观测结果表明，中国“北斗”卫星的激光反射器所反射的激光信号强于其他卫星。

卫星激光反射器是一种光学设备，能将地面控制中心发射到卫星的脉冲信号反射回来，以供地面人员对卫星进行精确定位，并评估其状态。这种系统有两个功能：一是可以根据反射信号随时调整导航卫星的位置，便于它更好地工作；二是在卫星发生故障时，可以准确获知其运行状态，并采取相应措施进行修复。中国“北斗”卫星所反射的信号最强，说明它的“空间生存能力”比较出色，在发生故障时容易被修复。

这只是中国“北斗”导航系统提升技术的一个体现。将服务范围拓展到全球，是“北斗”全球化的第一步。在不断发展的过程中，“北斗”各方面的性能都在不断完善，以便为用户提供更高质量的服务，并逐步扩大海外市场。

编辑：姚志刚 winter-yao@163.com