劉欣

2020年7月31日,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平向世界鄭重宣布:“北斗三號全球衛星導航系統正式開通!”中國成為繼美國、俄羅斯之后,世界上第三個獨立擁有全球衛星導航系統的國家。這也標志著中國自主建設、開放兼容的北斗衛星導航系統,從此開啟了高質量服務全球、造福人類的新篇章。
目前,北斗三號具備導航定位和通信數傳兩大功能,可提供定位導航授時、全球短報文通信、區域短報文通信、國際搜救、星基增強、地基增強、精密單點定位共7 類服務,是功能強大的全球衛星導航系統。中國還公布了需要同步上線的北斗所有7類服務接口控制文件,供所有企業研制、生產。
面對如此“ 高大上”的北斗衛星導航系統,普通民眾最關心的一個問題就是與我們的生活有何關系?事實上,北斗系統應用早已經悄然陪伴在我們的身邊。
救災減災的“利器”
2008年,四川省汶川縣發生里氏8.0級大地震,震中映秀鎮一度音信斷絕,災區幾十萬人的生命危在旦夕。地震20余小時后,第一支部隊突破死亡線,進入映秀,借助北斗,發出百字短訊,這是震中傳出的第一條消息。隨即,一條條信息涌入指揮大廳的屏幕上:“我支隊已于11時以摩托化向成都方向機動”“美英法等國游客被困臥龍人員安全”“臥龍特區請求空投帳篷和藥品”……北斗把災區人民和外界緊緊聯系了在一起。借助1000多臺北斗終端,軍隊抗震救災指揮部與災區一線各級指揮機構實現了抗震救災的順暢指揮。這是北斗系統首次登上公眾舞臺。此后數年,北斗系統在救災減災方面發揮著愈加重要的作用,守護著百姓的生命安全。
進入2020年汛期以來,中國長江中下游地區遭受嚴重洪澇災害,汛情、災情持續發展。在全國各地的防汛減災工作中,北斗衛星導航系統發揮了重要作用。
7月6日傍晚,在湖南省石門縣南北鎮雷家山地區,由于連日暴雨、山洪的侵襲,引發了70年以來規模最大的一次山體滑坡,然而幸運的是,在山體滑坡中沒有一人傷亡。
原來,早在6月下旬,北斗衛星監測系統就對該地區發出了地質災害橙色預警。當地隨即對危險區涉及的6戶、20名村民進行了提前轉移。在滑坡發生后,當地又及時轉移走疑似危險區的8戶、13位村民,確保了村民的生命安全。
而在湖南的寧鄉市,90個地質災害點,都安裝上了北斗衛星高精度地質災害監測預警系統,只要有異常,立刻就會發出預警。這套系統不僅活躍在山體的地質災害監測中,而且在水庫的安全監測方面也發揮著作用。它能夠及時地將壩體的位移變化和水上升速度有效地關聯起來,能夠提供防水的水位控制、泄洪以及壩體安全的關聯信息。
目前,江蘇、貴州、廣西、四川等地紛紛建立了基于北斗的災害監測系統,助力防災減災。
而地處中國東南沿海的福建省,因地理位置所致,臺風侵襲頻頻。因此,福建省積極將北斗應用于臺風監測數據實時傳輸,為全省漁業船只精準轉移避風提供技術保障。
福建霞浦縣三沙鎮三澳村船東黃偉嘉擁有10多艘漁船,在2020年4號臺風“黑格比”登陸前,由于北斗示位儀的提前預警,他的漁船全部安全回港。“如今漁民獲取信息的手段很豐富,天氣和海浪信息北斗終端都會第一時間發送過來,不管是漁業生產還是防抗臺風,都有了安全保障。”黃偉嘉說。
統計數據顯示,在“黑格比”臺風登陸前的24小時,福建省撤離作業漁船1290艘,轉移上岸船員21540人。據了解,2019年8月至2020年6月,利用新安裝的北斗示位儀和福建省海洋與漁業應急指揮決策支持系統,福建共實施33起漁船救助,獲救船員386人,挽回經濟損失1.4億元人民幣。
此外,北斗系統在抗擊新冠肺炎疫情中作用顯著。在湖北武漢雷神山、火神山分秒必爭的建設中,其高精度定位、精確標繪測繪為醫院施工爭取了寶貴時間。北斗系統還助力無人機按照系統生成的航點及飛行路徑,實現精準噴灑等防疫作業。而在防疫物資車輛的運輸方面,北斗也提供了高精度的基準服務。
交通運輸的“超強大腦”
在救災減災方面北斗系統是利器,而在交通運輸方面,北斗系統則是“超強大腦”
2019年年底正式開通的京張高鐵列車,是第一條采用北斗系統并實現自動駕駛等功能的智能高鐵。京張高鐵區別于其他高鐵列車,運行調度指揮系統采用了北斗技術,可以實現“到點自動開車、區間自動運行、到站自動停車、停車自動開門、車門和站臺聯動”等智能效果。通過這種車際聯動,既提高了乘客的舒適性,又保證了運營安全。
不僅如此,北斗系統在鐵路應用上還走出了國門。在中歐班列上,鐵路部門借助北斗定位終端,實時記錄列車運行數據,可隨時監看班列的運行情況。即使在信號盲區,也能緩存運行信息,待有通訊信號后再傳輸,確保了信息的完整性。
同時,北斗系統能夠跟蹤中歐班列運行軌跡,定位精準到10米以內,貨主在移動終端上可以隨時查看中歐班列的運行情況。不僅可以讓貨主安心,而且全程跟蹤無縫中轉,大幅降低中轉倉儲的運輸成本。
交通運輸可以說是北斗系統應用最廣泛的領域之一,其中的城市交通則是每個老百姓都能獲得親身感受的導航服務領域。在北京,已有數萬輛出租車安裝應用北斗車載設備,用戶及交通主管部門能實時掌控車輛運行情況及道路運輸狀況,有利于降低車輛空載率,有效改善城市交通擁堵。
而基于北斗系統的各類單車近年來在各地廣泛應用,河南、安徽、江西、山東等地更是早就推出了基于北斗的“ 防盜車牌”,在確保單車規范的基礎上,更為電單車“ 加裝”一份科技保險。
作為北斗定位系統民用示范平臺之一,全國道路貨運車輛公共監管與服務平臺(簡稱“貨運平臺”)目前入網車輛已超過650萬輛,占全國重載貨車的96%以上。北斗全球服務時代開啟,也將提高貨運平臺的數據質量。貨運平臺依托北斗部標車機,針對超速、疲勞駕駛、異常停車等情形及時向司機或有關部門提醒、報警,促使道路運輸的重特大事故發生率大幅降低,為公路貨運交通安全保駕護航。
經過多年的市場培育和支持,北斗系統已成為助力實現交通運輸信息化和現代化的重要手段,對建立暢通、高效、安全、綠色的現代交通運輸體系具有十分重要的意義。
一流服務世界共享
救災減災、交通運輸只是北斗系統豐富應用的代表。根據中國衛星導航系統管理辦公室統計,近年來,北斗系統已全面服務交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁、城市治理等各行各業,已經融入電力、金融、通信等國家核心基礎設施,綜合效益正在不斷顯現。
“應用是北斗系統建設的出發點和落腳點。”中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其說,10年來,中國衛星導航與位置服務產業總體產值年均增長20%以上,2019年達到3450億元,2020年有望超過4000億元;并已構建起集芯片、模塊、板卡、終端和運營服務為一體的完整產業鏈。
中國的北斗也是世界的北斗,“中國愿同各國共享北斗系統建設發展成果,共促全球衛星導航事業蓬勃發展”。目前,北斗已是聯合國認可的四大全球衛星導航系統之一。同時,與美國、俄羅斯、歐盟衛星導航系統兼容與互操作及系統間合作持續深化,多個支持北斗系統的國際標準已經發布。這讓全球用戶可以享受到多系統并用帶來的好處。
在印度尼西亞,該國國土資源部利用北斗產品開展土地確權項目,包括印度尼西亞國土、公路、鐵路、水利工程的勘測和施工。該應用使用基于北斗的高精度GNSS接收機,得到印度尼西亞國土資源部的高度贊揚和認可。后續,北斗系統還將為印度尼西亞基礎設施建設與測繪工作提供重要支撐。
在科威特,其國家銀行總部300米高的摩天大樓建設,則是利用北斗實現地面控制點監測,通過接收北斗信號,極大增加了遮擋環境下的可視衛星數據,保證了施工過程中垂直方向毫米級測量誤差要求,這也是北斗衛星導航技術在海外首次應用于高層建筑監測。
北斗系統的海外應用遠不止于此。冉承其介紹,目前,北斗相關產品已出口120余個國家和地區,向億級以上用戶提供服務,基于北斗的國土測繪、精準農業、數字施工、智慧港口等已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲成功應用。中國北斗作為國家名片的形象持續深入人心。
進入全球服務的新階段,北斗衛星導航系統有著廣闊前景,也面臨全新挑戰。和系統建設成就相比,北斗的未來應用道路依然漫長。冉承其說,北斗衛星導航和5G、大數據、人工智能、互聯網等新興技術的融合,將催生新產業、新模式、新業態,帶來新的經濟增長點。而即將建設的低軌星座系統有望在2025年前讓全世界享受到北斗的厘米級定位服務。
《中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書(2019)》預測,5G帶來的移動物聯網革命,將推動北斗及時空信息應用的泛在化,是繼移動位置服務經濟和共享經濟之后,極有可能結合北斗應用形成商業新奇跡的重大機遇。隨著北斗全球組網收官之戰畫上圓滿句號,北斗“只有想不到”應用服務的新征程正在開啟。