北斗三号开通：定位地球每一厘米

李想俣

6月23日，陕西汉中市，无人机驾驶员操控多旋翼无人机在略阳县境内的宝成铁路王家沱至乐素河区间K227+210m处起飞，借助北斗卫星导航系统，对Ⅰ级防洪点危岩山体进行视频和图片数据采集。图/中新

7月31日，北斗三号全球卫星导航系统在人民大会堂举行了隆重的开通仪式，成为当天刷屏的大事件。很多人不禁会问，与现在世界上已有的那些导航系统相比，北斗到底有什么不同？可以先来看一个案例：今年7月6日，湖南省常德市石门县雷家山发生了该县近70年来规模最大的山体滑坡，造成省道部分路段损毁、一个小型电站毁坏、5栋房屋垮塌，但在山体滑坡前，所有人员都已经被成功转移，没有人员伤亡。

此次人员的安全转移，正得益于北斗卫星的高精度地灾监测预警系统提前“通风报信”。石门县在雷家山地灾隐患点安装了该系统，共有11个监测点位。6月24日，石门县接到系统发出的地质灾害橙色预警，马上转移安置了危险区6户20名村民。7月6日下午山体滑坡发生前，当地又及时转移了疑似危险区的8户13位村民。

告诉别人“我在哪，在干什么”

这只是北斗导航系统的牛刀小试。作为全球卫星导航系统中的后来者，北斗系统除了具有传统的定位、导航、授时功能外，还拥有特色服务。例如北斗系统的短报文通信功能，开创了通信导航一体化的独特服务模式。

根据中国卫星导航系统管理办公室发布的《北斗卫星导航系统发展报告》，中国从1980年代启动的卫星导航系统发展战略分“三步走”：2000 年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务;2012 年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务;2020 年，建成北斗三号系统，向全球提供服务。计划到2035年，以北斗系统为核心，建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

作为中国卫星导航系统“三步走”战略的最后一步，北斗三号与北斗二号相比，不是简单地迭代更新，而是巨大的历史性跨越。比如前面提到的短報文通信功能，相较于其他卫星导航系统仅能进行无源定位，只能告诉用户“我在哪”，北斗系统还能告诉别人“在干什么”。当遇到地震、海上遇险时，在其他通信手段失效的情况下，北斗短报文通信可以成为传递求救信息、拯救生命的最后保险索。

在全面兼容北斗二号系统短报文通信服务的基础上，北斗三号的区域短报文发送能力从单次120汉字提高到1000汉字，支持用户数量从50万提高到1200万，而且能实现40汉字的全球短报文通信。用户遇到突发情况时无需字斟句酌，足以将情节一次性说清楚，还可发送图片等信息，应用场景更为丰富。

“只受人类想象力的限制”

据北斗卫星导航系统官网介绍，北斗系统的应用已经遍及了交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信授时、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域。而基于北斗系统的导航服务也已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用，广泛进入中国大众消费、共享经济和民生领域，应用的新模式、新业态、新经济不断涌现，深刻改变着人们的生产生活方式。

地质灾害具有极强的隐蔽性、突发性和破坏性，因此“预警”成为重中之重。仅今年以来，基于北斗的地灾监测系统就已在湖南省宁乡市、望城区等地多次成功预警灾害险情。据了解，精确定位是北斗卫星导航系统的“看家本领”。基于这一功能，北斗系统可对山体、水库、河流的形变、位移等进行24小时实时监测，通过变形值智能评估其安全状况，并对可能发生的滑坡、沉降、裂缝、水库遇险、河流水位暴涨等险情进行预警。

在北斗卫星高精度地灾监测预警系统的帮助下，位于龙门山地质断裂带、地质灾害频发的四川绵阳市已连续9年未出现地质灾害导致的伤亡。

此外，北斗的应用还体现在共享经济、物联网和无人驾驶等新领域。交通运输业是北斗卫星导航系统的最大用户之一。北斗广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度实时调度监控等领域。据《北斗卫星导航系统发展报告》，截至 2019 年12月，国内超过 650万辆营运车辆、4万辆邮政和快递车辆，36个中心城市约 8万辆公交车已应用北斗系统，建成全球最大的营运车辆动态监管系统。国内多家电子商务企业的物流货车及配送员也都使用了北斗车载终端和手环，实现了车、人、货信息的实时调度。近年来，中国道路运输重特大事故发生起数和死亡失踪人数均下降了50%。

在水上交通方面，北斗系统也将作出重要贡献。3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统。在“智慧长江”的建设中，有关部门计划完成长江航务系统近800艘公务船、2000艘社会船舶单北斗船载终端安装和基于北斗的内河遇险报警管理系统、航运信息公共服务系统建设工作。

在农机具领域，无人驾驶的播种机、插秧机成为提高农业生产效率的“黑科技”。基于北斗定位功能，播种机、插秧机沿预设路线自行作业。在北斗系统的高精度定位支持下，每千米偏差不超过2厘米，每亩地出苗率能提高10%。

据统计，目前全国基于北斗系统的农机自动驾驶系统已有超过2万台套，节约50%的用工成本;基于北斗系统的农机作业监管平台和物联网平台为10万余台套农机设备提供服务，极大提高了作业管理效率。

一如北斗卫星导航系统工程首任总设计师孙家栋院士所言，“北斗的应用只受人类想象力的限制”。北斗三号全球卫星导航系统的正式开通，将会让北斗的身影走进更多与人们生活息息相关的各个领域。