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时空服务,需要星辰大海更要脚踏实地

2022-12-06张国云

中国发展观察 2022年9期
关键词:北斗时空卫星

张国云

近几年来,人们把更多的精力花在制造业如何做大做强上,这本没有什么错。问题是忽视服务业发展,等于挤压了服务业的就业主渠道,引发时下就业压力重于泰山。

为什么不能像重视制造业一样推进服务业发展?有人说服务业难以形成大产业,显然这是一个伪命题。前些日子,笔者在参与北斗时空服务走访调研时发现,这是一个巨型服务业“大蛋糕”。据有关部门统计,到2025年全国将实现万亿市场规模,“十五五”期间将达到四万亿、“十六五”期间可达十万亿。

时空服务这一“蛋糕”之大,令诸多的制造业汗颜或相形见绌。只不过目前许多人对时空服务认识还很陌生。何为时空服务?顾名思义就是时间加空间的服务。

其实,现实大众消费中已在使用的中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,简称BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,也是继GPS、GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应。

说得理性些,时空就是“世界上最远的距离是你我近在咫尺,却处于不同的时空”。这是爱因斯坦的时空观,一件十分有趣的事情,源于《相对论》。

说到相对论,也许太烧脑。到底什么是时空服务呢?笔者把它理解为,就是利用卫星数据为人类社会服务,属于现代服务业的范畴。

如果直接说是卫星服务业,人们不想也知道是什么了。之前,笔者与大家一样,总觉得时空服务太过于“高大上”,甚至有点儿不着边际。那是二十年前,浙江晨龙集团董事长吕普龙给笔者送来几个番茄,黄黄的、大大的、甜甜的,生吃口感尤佳。他告诉我这是太空番茄,说维生素C比一般番茄高50倍。正因为这个,笔者还专门跑到晨龙太空种植基地调研,他们立足航天育种,创新蔬菜制种,推进太空农业产业化生产。同时,这家企业每年都会将卫星带到太空上的种子育成苗,免费赠予当地一些农户栽植,践行同走“共富”路。

为什么要让种子在太空走一趟呢?原来种子身处太空,经历微重力、复杂磁场的宇宙环境,以及宇宙射线的“洗礼”,种子突变的几率大幅提升,部分农作物种子会发生脱胎换骨的变化,比如产量品质明显提升、成熟速度加快、抗病能力变强等等。

除了关心国民餐桌上能不能更丰富外,我国的航天科技也一直在“仰望星空”。中国航天在实施载人航天工程和深空探测计划的同时,也在研究地面高等植物在空间环境下的生长发育,简单来说就是在研究如何让人类在太空环境下获得氧气、水分和食物。可以想像,“会飞的太空农场”和“在火星种土豆”或许就在不远的未来。

不久前,笔者到杭州钱学森学校,了解到学校还有给学生参与实验活动的太空农业基地,为之一阵惊叹。

在古代,原始的农耕和放牧需要测量地球并适应天气,因此产生了简单的时空概念和测量方法。古人说“上下左右四个方向称为宇宙,过去和现在称为宇宙”,于是就有了“天高地迥,觉宇宙之无穷”,这应该是星辰大海带给我们的无穷魅力吧!

正如2021年9月16日习近平总书记在向首届北斗规模应用国际峰会致贺信上说的:当前,全球数字化发展日益加快,时空信息、定位导航服务成为重要的新型基础设施。去年7月我宣布北斗三号全球卫星导航系统开通服务以来,北斗系统在全球一半以上国家和地区推广使用,北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。

当一年后的今天,再次重温总书记的嘱托,仿佛如醍醐灌顶,蓦然想到一句诗话,“河汉纵且横,北斗横复直”。是的,在广袤的世界中,只要有北斗,我们一定能找到前进的方向。

毕竟,北斗星自古以来是中国人标刻时空的重要参照。当今世界,百年变局加速演进,世纪疫情持续冲击,国际局势复杂动荡,各国发展都面临着新的问题和挑战。即便在全球经济复苏乏力的背景下,时空服务总能伴随信息革命浪潮快速发展、逆势上扬,如同一轮喷薄而出的旭日,呈现出无穷的生机活力,绽放出独特的时代光芒。

确切地说,自2020年7月31日,我国北斗三号全球卫星导航系统正式开通。从此,广阔无垠的星空之上,有了一张完全由中国自主研发制造的卫星网络,时空服务腾然也正式成了新的“灯塔”。

时空服务产业开始保持稳定高速增长态势,产业生态范围进一步扩大,产业结构持续优化,在行业应用发展不断深化的同时,区域应用也得到显著拓展,应用场景越来越丰富。

据对产业链重点监测企业数据和重点市场数据的综合研究分析表明,重点监测企业的核心产值相关业务营收与去年相比有较高增长,重点市场的景气度和应用规模进一步提升。这主要得益于“北斗+”和“+北斗”的深化发展,推动了应用市场的进一步扩大,尤其在新基建和数字经济政策的有力拉动下,行业和区域的各种新应用、新业务、新模式呈现出蓬勃发展的良好局面,新兴的信息化集成用户单位对北斗相关器件、软件、数据,特别是国产终端产品的采购量显著增加,不仅有力推动了产业核心产值的提升,还显现出北斗时空应用服务的巨大赋能效应。

在交通领域,目前全国超过780万道路营运车辆、4万多辆邮政快递干线车辆、4.7万多艘船舶应用北斗系统;长江干线北斗增强系统基准站和水上助导航设施数量超过13106座;近500架通用航空器应用北斗系统。

在农业领域,全国已有将北斗终端作为标准配置的农机企业45家,安装农机自动驾驶系统超过10万台,安装农机定位、作业监测等远程运维终端超过45万台/套,全国接入国家精准农业综合数据服务平台的农机装备达到25.8万台,实现了跨企业农机作业数据整合,水稻、小麦、玉米等主粮作物收获和拖拉机作业的24小时动态监测。

在电力领域,已推广应用北斗定位、授时、短报文通信等各类终端超过38万台套;在林业领域,黑龙江、甘肃、广东等11个省林业示范项目共采购北斗终端超9.4万台/套;在水利领域,北斗系统在超过2587处水库应用短报文通信服务水文监测;超过650处变形滑坡体设置了北斗监测站点。

此外,在应急领域,北斗车载终端在消防救援车辆上的应用超过1.5万台,消防救援中的北斗手持终端超1000台;在银行保险领域,目前金融系统授时已淘汰以往其他授时手段,实现了北斗授时100%覆盖,北斗授时设备超过340套,超过550辆运钞车和护卫车应用北斗终端。

同时,笔者认为也应清醒认识到,北斗产业与应用仍处于蓄势待发的培育阶段,主要体现在:一是产业与应用规模偏小,营业收入和从业人员数,以及领军型头部企业,产业辐射带动能力都亟待提升;二是产业链上下游配套力量不足,支撑产业发展的专业培训、运营服务等机构和人才缺乏;三是政策力度不强,有影响力、可落实的政策举措相对较少,缺乏北斗产业与应用发展的专项基金和配套政策,整体发展环境有待优化。

说了这么多领域,对隔行如隔山的百姓来说,还真的有点天方夜谭。

上个月,浙大正呈公司的董事长冯剑明找我谈项目,刚好是时空服务,我说从我认识他八九年来,就知道他在为时空服务“烧钱”。走时我向他讨了一本专家撰写的《中国新时空服务体系概论》一书。不瞒大家,回家我连续阅读了三遍,之后我还抽出时间向沈荣骏院士等北斗时空服务专家请教。

冯剑铭自喻是“老冯头”,过了半个来月,老冯头又与公司的总经理门夫一起找我谈项目。门总曾任百度副总,自然是这方面的专家,不过这次我也是做足了功课,冒着江南40多度高温酷暑,还对相邻的几家浙商做了一次深度调研,有以下发现——

浙大正呈特色:在北斗圈内,属于投本少,规模小,资源多,格局大,站位高,投入时间长的混合制企业。尤其重视顶层设计,又严格从底层做起,倡导务实、做实事的经营理念。用北斗高精度技术,在精准行业、基础设施、应急救助等应用领域,精耕细作。八年来通过时间换空间,建设培养了一支专注于时空智能数智应用与服务的科研团队,他们忠诚于公司,忠诚于北斗事业。在水利水电高精度应用、城市基础设施安全预警、农业机械化耕作管理、西部边境无人区短报文通讯等领域,从0到1,“+北斗时空”智能应用的技术实现,形成系统集成运营与服务的解决方案。

吉利道宇特色:面对日益增长的智慧出行需求,作为服务商的吉利科技集团旗下浙江时空道宇科技有限公司,提出了“天地一体化高精时空信息系统”的概念。该系统融合时空道宇自研低轨未来出行星座,以及自有地基PPP—RTK时空信息网络,为用户提供高可靠、高可用、高精度、安全专业的高精时空信息服务。根据时空道宇提供的参数来看,该系统提供的高精定位信息及服务将满足ISO26262ASIL-B功能安全需求,服务的可用性满足99.99%以上,完好性指标达到10—7/小时,深入贴合自动驾驶对高安全性、高可靠性定位的需求。

阿里千寻特色:阿里巴巴集团牵头发起成立的千寻位置,就是通过建设运营国家北斗地基增强系统“全国一张网”及自主研发的卫星定位、数据计算等技术,为用户提供高达动态厘米级与静态毫米级的定位能力——他们的核心优势是生长于云计算之上,精通于算法,擅长处理大数据,将互联网能力带入卫星导航产业。同时,华为与千寻位置等合作,推出了亚米级车道导航,通过HMS Core开放给应用开发者。据悉,首批导航支持深圳,后续将支持更多城市和更多APP。主要是提供高精度时空智能服务,就是运用建设在全国各地的北斗地基增强站,接收天上的北斗、GPS等卫星的定位信号,实时计算卫星定位误差,为数以亿计的用户提供高精度定位服务。

没错,如今广袤农田上无人驾驶农机的精准耕作、港口集装箱运输的自动化管理、自然灾害的监测预警、船只遇险的快速救援,无不是北斗结合互联网服务各行各业的杰出案例,彰显出北斗在多方面的智能应用和巨大价值。这是中国在太空领域探索的一小步,更是中国时空服务卓越发展的一大步。

截至2022年3月,北斗高精度时空服务的每月调用次数超过1000亿次,其中北斗加速辅助定位服务请求超过600亿次,实时厘米级和实时亚米级北斗高精度定位服务请求超过480亿次,累计服务全球超过11亿人,总服务次数超过2万亿次,服务覆盖全球超过230个国家和地区。

中国卫星导航定位协会5月份发布的《2022中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,2021年中国卫星导航与位置服务产业总体产值达4690亿元人民币,较2020年增长16.29%,并继续保持稳定高速增长态势,产业生态范围进一步扩大。

根据《国家卫星导航产业中长期发展规划》,北斗导航市场规模将占到卫星导航产业市场规模的60%,预计2027年中国卫星导航与位置服务产业的市场规模将达1.7万亿元。

不过,最让笔者兴奋不已的还是北斗百分百的国产化。

之所以强调这一点,是因为在这个最好的时代也是最坏的时代,国产化对国人太重要了。当下时空服务展现在我们面前是“翼举长云之纵横,晴山沓兮万里新”,人们不免俗问,下一步中国时空服务的路在何方?

“春暖鱼龙化蛰雷,满林春笋生无数”正好表达了笔者的心情。就像前些日子,国家发展和改革委高技术司主要负责人就推动“十四五”北斗产业发展等热点问题所回应指出的,“十四五”时期,要紧紧抓住北斗三号全球卫星导航系统全面建成和开通服务的重大机遇,坚持问题导向和目标导向,围绕我国经济转型和社会发展重大需求,以推动北斗规模应用市场化、产业化、国际化为目标,提高北斗产业链供应链现代化水平,优化完善产业生态,推动北斗应用深度融入国民经济发展全局。具体说,可以从以下四个方面来把握:

——提高时空服务理念,努力培育各主体消费意识。一方面要转换脑筋。充分认识时空服务产业在推动新兴产业布局、弥合数字鸿沟、缩小城乡发展差距、提升居民生活质量方面将发挥特殊的作用。着力培育政府、企业、居民等主体消费卫星大数据的意识,为卫星大数据发展增添强劲的内在动力。同时,中国正处于消费升级阶段,信息服务领域大有可为,但如何把卫星能力真正叠加到C端,还需要产业生态的协同。建议先在浙大呈生等企业中先行先试,积累经验后再在全国复制。

另一方面要把握政策。早在2014年国务院印发的《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,就提出“鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设”,建议加快推动产业外溢到民营企业。2020年国家发改委又明确“新基建”概念范围,首次将卫星互联网纳入其中。所以要抓紧研究出台北斗服务的配套支持政策,积极引导社会资本为高成长创新型企业提供资金支持,尽快建立北斗产业引导专项资金(或基金)。在商业自主基础上,引导金融机构加大对带动力强、惠及面广的北斗产业项目的信贷支持力度,推动产业投资机构和担保机构加大对北斗相关企业的融资担保支持力度。

——加快时空服务升级,提高应用的覆盖面和质量。一方面,基于卫星大数据权威度高、不可篡改、数据覆盖较广、数据收集不受目标区域政策变动影响等特点,卫星遥感更容易获得大尺度、全面、系统、真实的监测结果,并可根据不同类型卫星数据特征,按需叠加AI算法模型,满足各类应用场景需要的精准识别及预测。同时卫星数据不依赖于供电、通信线路等地面基础设施,可节省大量人力、物力和时间。这些特点为政府治理手段的提升提供了良好保障。

另一方面,随着新一轮科技革命的深刻演变,进入和利用时空服务的成本得到了有效控制,航天技术和各个产业深度融合,外空开发以及相关的经济活动空前活跃,正在引领技术流、物质流、资金流、人才流。还要持续改进时空服务技术,全力降低运营成本,具体表现为推进数据采集处理全流程方式向智能化、自动化方向升级,降低数据应用成本,提高数据的稳定性和质量,扩大数据应用范围。

—加大时空服务应用,尽快形成新的产业链。一方面,目前发展时空商业化应用还刚刚起步,根据国家地理信息产业发展规划数据,我国当前卫星大数据应用渗透率不足2%。当前传统产业正面临数字化转型和智能升级的巨大浪潮,未来伴随智能交通、智慧能源、智能制造、智慧农业及水利、智慧教育、智慧医疗、智慧文旅、智慧社区、智慧家居和智慧政务等十大数字应用场景的发展,北斗/GNSS与5G、云计算、区块链等技术的融合创新必将极大赋能传统行业领域,形成数字化发展革新,催生出更广阔的时空服务大市场。

另一方面,大力发展时空服务产业链。其产业链根据上下游的关系,分卫星制造、发射服务、地面设备制造、卫星应用服务四大领域。具体是大力发展卫星元器件制造、卫星研制、商业发射服务、测运控服务、地面终端建设、卫星数据存储、人工智能数据分析处理、卫星数据行业应用、数据增值服务等卫星大数据上下游产业,培育若干具有国际竞争力的行业龙头企业。建议以浙江正呈等企业为龙头,建立一个产业集聚区,或时空服务特色小镇。

——推进时空服务产业体系,不断加强国际间合作。一方面,以北斗系统所提供的时间空间信息为基础,聚合多种卫星应用,融合多项系统技术,整合多样数据资源,构建天地一体、无缝覆盖、功能强大的时空信息服务网络,建立国家不可或缺的安全高效、自主可控的时空服务平台与体系,提高对全球信息资源掌控治理能力,打造开放创新、融合集聚、跨越发展的综合实力和国际竞争力。为推动中国特色智能信息服务产业的全球领先发展,当前需要加快建设以政府为指引、高校为支撑、产业为主体、研发为基础、市场为导向的“政学产研用”时空服务产业体系。探索成立时空服务产业联盟,从卫星设计、数据应用、终端运营配套等不同环节,形成资源共享、信息互通、优势互补、关联合作、技术支持的产业合作关系,打造产业集群。

另一方面,卫星正在成为商业竞争领域的“天眼”,利用卫星技术开展相关领域的商业分析和业绩预测,在全球已渐成趋势。时空服务产业边界广阔、市场巨大,应最大化发挥星座利用效率,加强国际合作,在通信频段资源、低轨星座开发、信关站建设等领域展开广泛的国际合作,打破空间轨道和频段限制,让时空服务产业真正造福全人类。

时下人类不再依靠天马行空的想象,而是通过时空创新服务来推动社会前行,这就要求我们坚持自主创新、品质卓越、特色服务,既要逐梦星辰大海,又要脚踏实地,利用好北斗服务世界,应用赋能未来。

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