馮飛
今年3月,馬來西亞航空公司一架MH370航班從馬來西亞軍方雷達屏幕中消失,與地面失去聯系。盡管25個國家在海、陸、空展開拉網式搜索,但這架航班猶如人間蒸發,毫無蹤跡。在智能手機、汽車都可以實時定位的今天,為何失聯飛機無法靠定位裝置確定最終位置?一時間,定位技術成為社會公眾關注的熱點話題。
定位技術最早出現在上世紀90年代的軍事領域,用以提供精確制導、戰場監控和單兵作戰系統保障,后來逐漸被廣泛應用于商業和科學研究。目前,國際上常用的定位技術有衛星定位、蜂窩網定位、WiFi定位、慣性定位、射頻識別定位、藍牙定位、PPD定位等。
“目前,國內外市場對定位技術的需求非常大,尤其是衛星定位已經成為國家重大的信息化基礎設施。由于衛星定位技術具有廣泛的產業關聯度,并與通信產業相互融合,它影響著人們日常生活中的各個領域,有望成為繼移動通信和互聯網之后全球第三個發展得最快的電子信息產業。”國家知識產權局專利局專利審查協作河南中心光電技術發明審查部副主任趙景煥介紹,目前,定位技術已經被廣泛應用于交通運輸、航空航天、軍事、海洋、氣象、災害救援、測量測繪、電信、水利、農業、漁業、勘探及智能城市管理等諸多領域。
國外專利布局周密
有專家介紹稱,歐美國家對定位技術的研發起步較早,掌握了該領域的核心技術,并在全球開展了專利布局。趙景煥經過全球專利文獻檢索發現,在定位技術方面,美國共提交了2247件專利申請,德國共提交了323件專利申請。
“在定位技術方面,歐美國家的專利申請數量占優,且掌握了該領域的核心技術。比如一家企業首先研發出了窄相關技術,它是各類導航系統接收機設備的關鍵技術,可以提高接收機的跟蹤精度。該企業還研究通過使用DGPS技術、衛星分布質量圖等技術來消除誤差,估計整周模糊度,不斷提高定位精度。”趙景煥表示,該企業不僅持續加強技術研發,還針對關鍵技術提交了多件專利申請,比如窄相關、雙頻GPS、整周模糊度解算、雙模接收機、卡爾曼濾波和網絡RTK等。
國外企業的定位技術含金量也較高。“國外研發的定位裝置在以下3點上占有一定優勢:一是精度高,可以實現1米以內的精確定位;二是抗干擾能力強,在工作中受到電子設備的影響較小;三是信號處理能力強,信號接收機收到衛星等發回的信號效果好,可以快速提取有用的信息。”趙景煥介紹,國外衛星的傳感技術和探測技術水平較高,這能保證衛星導航定位系統能夠探測和發送更多有價值的信息。此外,定位技術是一個產業關聯度較強的產業,它還需要相關配套設備的支持,比如相關電子設備、設備需要的材料等,國外很多企業在這些方面都具備一定的優勢。
國內研發能力不足
中國企業在定位技術方面的研發起步較晚,與美國和歐洲發達國家相比有很大差距,還未掌握高水平的定位方法,且在該領域的專利申請量較少。經過檢索發現,在定位技術方面,中國申請人共提交了387件專利申請。
廣州中海達定位技術有限公司(下稱“中海達”)是一家依托北斗衛星導航系統,為機械和機車行業提供高精度定位服務和導航監控服務的企業。“目前,公司研發的定位技術已經被應用于交通、安全監測、機械控制等多個領域,并針對相關技術提交了5件專利申請。”中海達公司總經理羅樹江稱,在交通方面,公司研發的定位技術及定位裝置已經被應用于鞍鋼集團的貨運鐵路機車,車站調度人員可以實時監控火車在哪條軌道運行,以及運行的時間、位置等詳細信息;在安全監測方面,中海達將自主研發的定位終端放置在容易出現自然災害的地方,如果該地區出現險情,設備可以在第一時間獲取發生自然災害的具體地點;在機械控制方面,鞍鋼集團露天礦機械控制系統采用兩臺接收機引導牙輪鉆鉆孔,實現了對鉆孔進行5厘米內的定位。
“歐美國家掌握了高水平的定位方法,并針對關鍵技術進行了專利布局,國內企業差距較為明顯。”北京航空航天大學電子信息工程學院教授楊東凱介紹,很多國內企業定位技術的定位精度低、可靠性差、接收機成本高。尤其值得一提的是,國內企業在定位裝置芯片的研發方面水平較低,這是制約我國定位技術廣泛應用的瓶頸之一。
“中國的北斗衛星導航系統在核心技術、設備方面均已實現國產化,與美國GPS全球定位系統相比,它在硬件方面也不落下風,子產業鏈也受到了各企業的青睞。”中投顧問高級研究員任浩寧建議,國內企業應盡快提高核心芯片的處理能力,提高定位裝置的便捷性、降低成本、培養用戶的使用習慣,才能不斷提高國內企業定位技術的應用化水平。