“北斗”開啟全球化征程

李偉

覆蓋全球的“北斗”導航系統

“北斗”衛星準備發射

“北斗”系統的最后一顆組網衛星于6月23日發射成功，標志著中國提前完成了“北斗”全球衛星導航系統的部署，使它與美國GPS、歐洲“伽利略”、俄羅斯“格洛納斯”并肩成為全球四大衛星導航系統。作為后起之秀，“北斗”發展勢頭迅猛，被認為有可能后來居上。2020年是“北斗”建設的收官之年，隨著全面布陣太空，它將向全球用戶提供全天候、高精度定位導航授時服務。

全球范圍內的導航好幫手

“北斗”系統具有短報文通信、精密授時、定位精確、系統容納用戶數多四大優勢功能，其定位精度、授時精度、抗干擾能力等都與美國GPS相當，且擁有無源定位和短報文通信功能等“獨門絕技”，較之其他導航系統能更廣泛地應用于野外作業、突發災害救援等場景。完成組網的“北斗”在全球范圍內提供服務，意味著其定位導航效率及精度均有提升，用戶可在全世界范圍內接受它的服務。

據英國《衛報》報道，“北斗”衛星導航系統的功能非常強大，它不僅具備在任何時間為用戶確定其所在的經緯度和海拔高度的能力，而且在定位功能上有所創新。美國的商用GPS系統雖然長期占據全球市場，但各個地區提供的定位精度不同。而“北斗”處于市場推廣期，在全球范圍內都提供精度較高的定位服務。例如，GPS可以給手機用戶指示某家星巴克咖啡店在哪個街口，而“北斗”提供的信號可以把用戶領到這家店的門口。

“北斗”系統能夠融入全球各個城市的交通調度和區域監控系統。調度中心能夠把自身的監控功能和當地交通管理部門提供的交通擁堵信息整合，發送給配備導航系統的車輛。中國人如果在海外遇到困難或突發事件，可以啟動“緊急呼叫”功能，向服務中心發送信息。接入“北斗”系統的當地機構可以根據信息進行定位救援。

也許有人會問，難道不能通過手機通信網絡求助嗎？要知道，手機通信依賴地面基站，而且我們的手機在海外處于漫游狀態，一旦碰到信號不理想或者因其他原因無法使用的情況，“北斗”導航衛星的支持就顯得尤為重要了。

目前的應用已深入人們的生活

目前“北斗”系統已經在中國全境及周邊地區的交通運輸、農林漁業、水文監測、氣象預報、通信授時、電力調度、救災減災、公共安全等領域得到廣泛應用。在從中國本土向全球范圍推廣的過程中，“北斗”衛星導航系統已經逐步深入人們的生產和日常生活。中國數百座城市的多個行業已經在接受“北斗”導航系統提供的精準定位服務。

“北斗”最典型的應用是交通管理方面。利用高精度空間定位技術，可以給外賣和快遞的配送車安裝高精度定位模組，通過實時上傳地理位置，將車輛的道路行駛軌跡展示在地圖上，其誤差在厘米級，能很準確地判斷車輛在道路上的行駛情況。后臺通過數據運算可以判斷車輛是否闖紅燈、是否違停。

除此之外，“北斗”還能協助公安交警在重大案件或事故發生時取證。一些被納入城市應急調度系統的特種車輛，還可以利用“北斗”定位技術快速趕赴需要增援的地點。

專業機構和單位的工作人員可以配備并使用“北斗”導航終端，而對于普通用戶來說，借助作為移動通信終端的手機來實現“北斗”的功能是最方便的。中國一直在推動國內的智能手機加裝“北斗”模塊。這并不是說完全排斥GPS系統，實際上兩者可以實現兼容，從而給用戶提供最可靠的服務。

中國渤海、黃海、東海、南海等海域的漁船裝上了“北斗”終端。“北斗”系統能夠快速地進行位置報告，同時具備短信功能。在通信手段不健全、不發達的地區，“北斗”系統的優勢便會凸顯，所以漁業應用是“北斗”特色應用的重要方向之一。漁民有了“北斗”終端，可以跟手機進行并網運行，滿足海上通信的需要，同時為與沿海島礁進行信息傳輸提供了良好的手段，成為漁民的“保護神”。

“北斗”系統還在強化國家電網的安全性方面發揮了重要作用。中國自主研發出“北斗電力全網時間同步管理系統”，結束了中國電力網絡運行依賴GPS的歷史。

國家電網是龐大的系統工程，要確保發電廠和變電站的設備同步運轉，設備內部的時鐘必須保持一致。此前中國電力系統把GPS作為主要授時手段，這存在一定的安全隱患。電力工業的安全生產關系國家能源安全和國民經濟命脈，一旦發生“緊急事件”，美國關閉GPS信號或對系統進行調整，就可能影響中國的電力網絡。基于“北斗”的電力授時系統，可有效保障電力系統的安全。

加大開拓國際市場的力度

完成組網后，中國將加大“北斗”導航系統的全球推廣力度，重點圍繞技術交流、導航教育培訓以及應用推廣三個方面。

據美國《衛星新聞》報道，中國“北斗”系統加大了開拓國際市場的力度。例如在泰國的春武里府和老撾萬象，都建有“北斗”信號處理中心，緬甸的消費者也能通過“北斗”衛星獲得導航定位以及定時服務。“蒙古國北斗衛星放牧系統”是內蒙古蒙科北斗電子科技有限公司和蒙古國國立大學共同承擔的國際科技合作項目。兩國科技人員先后攻克了衛星放牧設備超低溫工作技術難關，解決了衛星接收信號角度微調問題，特別是圍繞蒙古國使用的蒙語體系開發出相應的蒙語導航放牧軟件，解決了因電子地圖上沒有蒙古國牧區地名，導致牛羊無法在衛星定位系統中查找的難題。

“北斗”還積極開拓中亞市場。中國完成了克拉瑪依市衛星導航定位的產業化進程。克拉瑪依是伴隨新中國第一個大型油田——克拉瑪依油田的勘探開發而誕生的一座石油城市。該市提出立足中國西部、面向中亞和西亞打造世界級石油城的發展戰略，它在中亞各國擁有相當高的知名度。塔吉克斯坦、哈薩克斯坦等國都看到，“北斗”系統為克拉瑪依市的油氣生產、煉油化工、機械制造和工程教育等領域提供了大力支持，金融、信息和旅游等新興產業也都使用“北斗”系統，這種示范效果堅定了中亞各國選用“北斗”系統的信心。

“北斗”的技術優勢

在全球商用衛星導航市場上，美國GPS所占的份額較高，中國“北斗”開拓市場的難度較大。中國一方面優先進入導航定位需求旺盛、對價格較為敏感、商業合作成熟的市場，另一方面在技術上不斷尋求突破，建立優勢。

首先，“北斗”在全球范圍內的定位精度可以達到5米，能夠廣泛應用于抗疫、高鐵、手機位置服務等場景。以地圖場景為例，“北斗”提供經度、緯度、高度等精準位置數據后，還能根據定位結果為用戶提供各項增值服務，如地圖智能定位、通行時間預估、路線精準規劃等。

其次，歐洲航天局曾對在軌運行的導航衛星的激光反射器進行觀測和評估，結果表明，中國“北斗”衛星所反射的激光信號強于GPS、“伽利略”和“格洛納斯”衛星。衛星激光反射器能將地面控制中心發射到衛星上的脈沖信號反射回來，以供地面人員對衛星進行精確定位，并評估其狀態。在衛星發生故障時，人們可以據此準確獲知其運行狀態，并進行修復。“北斗”衛星所反射的信號較強，說明其“空間生存能力”比較出色。

將服務范圍拓展到全球，是“北斗”全球化的第一步。作為中國迄今為止規模最大、覆蓋范圍最廣、性能要求最高的巨型航天系統，“北斗”在短期內不可能取代美國GPS。但是在不斷發展的過程中，“北斗”的性能將不斷完善，從而逐步擴大海外市場。

編輯：姚志剛 winter-yao@163.com