北斗衛星導航系統建設與發展

文|陳谷倉

中國衛星導航系統管理辦公室

編者按：2023 年4 月26 日，第十三屆中國衛星導航年會在北京召開。中國衛星導航系統管理辦公室副主任陳谷倉作了《北斗衛星導航系統建設與發展》主題報告。本刊全文刊出。

一、系統運行與服務

目前，北斗系統在軌衛星共45 顆，包括北斗二號衛星15 顆，北斗三號衛星30 顆，所有衛星均入網提供服務，衛星健康狀態良好，在軌運行穩定。

基本導航定位授時服務，空間信號精度保持穩定，近兩年指標優于1 米，空間信號連續性優于每小時0.998，可用性優于0.98。全球短報文通信、區域短報文通信、國際搜救、精密單點定位、星基增強、地基增強等特色服務，運行穩定可靠，均滿足技術要求。

二、系統應用與產業化

北斗規模應用進入市場化、產業化、國際化發展關鍵階段。

1.北斗基礎產品供應鏈

近年來，北斗芯片、模塊、天線等系列基礎產品持續迭代升級，性價比不斷提升，已經實現億級量產規模，有力支撐了產業鏈和供應鏈安全穩健。正在推進研發北斗導航與慣性導航、移動通信、視覺導航等多種手段融合的基礎產品，增強應用彈性，提升應用體驗。

2.行業領域規模應用

北斗深度融入新型基礎設施建設，廣泛進入交通、能源、農業、通信、氣象、自然資源、生態環保、應急減災等行業領域，實現降本增效，推動提質升級。

交通運輸行業，北斗廣泛應用于重點運輸過程監控、公路基礎設施安全監控、港口高精度調度監控等業務。2022 年度，超790 萬輛道路營運車輛，超4 萬多輛郵政快遞干線車輛、超4.7 萬艘船舶、超1.3 萬座水上輔助導航設備、近500 架通用飛行器應用北斗系統，全面提升交通信息化水平，顯著降低重大交通事故發生率。

農林牧漁行業，基于北斗系統的農機自動駕駛系統超過10 萬臺，北斗林業綜合應用服務平臺管理超10 萬臺終端，北斗智慧放牧定位項圈超2 萬套，安裝北斗船載終端的漁船超10 萬條，極大提高作業管理效率，提升農林牧漁安全管理水平。

數字施工領域，北斗系統結合多傳感器及互聯網等技術，廣泛應用于成昆鐵路、甘肅S28高速公路、深圳媽灣跨海通道、新疆沙漠公路等工程，顯著提升工程施工質量和效率，降低人工和材料成本投入。

石油化工領域，建設時空數字底座，開展北斗運營服務，在人員車船管理、重要裝置安全監測、油氣井場數據傳輸、油田地圖服務等場景廣泛應用，賦能石油產業數字化轉型與智能化提升，保障施工安全，大幅提高施工效率。

快遞物流領域，基于北斗的手機終端應用融合Wi-Fi、基站“三合一”定位技術，可在客戶下單、智能調度、中轉分揀、規劃運輸、末端配送等方面進行自主決策，將包裹派送路徑精確到樓棟、單元，準確率接近99%，讓快遞更快，效率更高。

3.大眾消費領域規模應用

北斗大眾應用成效同樣十分突出。系統開通以來，包括華為、小米、蘋果等國內外主流智能手機廠商均支持北斗。北斗正在成為智能手機、手表等可穿戴設備等大眾消費產品定位功能標準配置。截至2022 年底，去年國內新入網的智能手機支持北斗出貨量共計2.6 億部，占比達到98.5%。

2022 年7 月30 日，北斗三號短報文通信服務成果發布，實現了北斗短報文通信以“不換SIM 卡、不換手機號、不加外部設備”方式融入大眾智能手機，全球首次實現了大眾智能手機衛星通信能力，在亞太地區大眾用戶可享受到北斗三號短報文通信服務。

基于北斗高精度的車道級導航功能，已在國內8 個城市成功試點，未來計劃向全國普及。“定位查詢”“綠燈導航”“共享位置報平安”等特色服務功能已應用于大眾出行。截至2023 年1 月，國內知名地圖調用的北斗衛星日定位量超3000億次。

4.國際規模應用

北斗應用模式更加豐富，應用領域不斷拓展，北斗產品、技術和服務，得到了更多國際用戶的認可。

在莫桑比克、黎巴嫩、布基納法索、沙特阿拉伯，北斗廣泛應用于各行各業，在亞洲，薩雷茲湖大壩變形監測、中吉烏公路貫通、中哈原油管道輸送、中歐班列的日常運行，北斗高精度定位都發揮了重要作用。

5.產業化發展

北斗產業化納入國家“十四五”重大工程。預計到“十四五”末期，我國衛星導航位置與服務產業總體產值翻一番，突破萬億元大關，全球市場份額翻兩番，北斗產業化向更寬范圍、更高水平、更高層次邁進。

6.法治化、標準化、知識產權

中國全方位構建衛星導航法治體系，《中華人民共和國衛星導航條例》即將出臺，進一步規范衛星導航活動。

發布《北斗衛星導航標準體系（2.0 版）》，已制定北斗專項標準153 項，國家標準立項52 項，發布32 項。

我國衛星導航專利申請總數持續提升，2022年我國申請并已經公開7000 多件衛星導航發明專利，為實現產業自主創新和高質量發展提供了重要保證。

7.基礎產品認證

建立實施北斗基礎產品認證制度，成立認證技術委員會，構建檢測認證公共服務網絡平臺，發布北斗基礎產品認證目錄等，為構建完善北斗產業高質量發展體系提供有力支撐。

三、系統國際合作交流

中國深化國際合作機制，共拓國際合作渠道，打造國際合作平臺，建立國際合作窗口，持續擴大北斗系統國際“朋友圈”，不斷提升衛星導航全球應用水平。

1.參與多邊合作

深度參與衛星導航國際事務。參加聯合國框架下系列活動，參與議題研究，研提合作建議，發起合作倡議，共商共促世界衛星導航事業發展。

2022 年10 月，中國代表團參加第十六屆全球衛星導航系統國際委員會（英文簡稱“ICG”）大會，在ICG 框架下處理衛星導航國際事務，參與衛星導航國際規則制定，推動衛星導航國際秩序朝著更加公正合理的方向發展。

2.推進雙邊合作

簽署中俄衛星導航領域合作路線圖等綱領性文件，持續在兩系統兼容互操作、增強系統與建站、監測評估、聯合應用等領域開展深度合作。

2021 年10 月和2022 年9 月，雙方在北京和莫斯科以視頻方式成功召開中俄項委會第八、第九次會議，簽署互相建設跟蹤站項目合同及兩系統時間互操作合作協議等合作成果。目前，雙方正在積極籌備中俄衛星導航合作分委會首次會議，深化落實合作路線圖明確的工作內容，加速推進北斗和格洛納斯系統合作。

中美持續開展北斗與GPS 的兼容與互操作溝通協調，星基增強系統及民用服務領域的合作，促進了兩系統的建設發展，共同服務世界各國人民。中歐持續推進北斗與Galileo 的互操作協調。

此外，北斗還與日本QZSS、印度NavIC 等新興衛星導航系統在ICG 等國際平臺上持續開展廣泛技術交流與合作。

攜手“一帶一路”國家，搭建合作交流平臺，共享北斗建設發展成果，共同推動世界衛星導航領域的發展。與巴基斯坦、阿聯酋、沙特、南非、阿根廷等國家以及阿拉伯信息通信技術組織、阿拉伯民航組織、亞太空間合作組織等開展務實合作，圍繞北斗/GNSS 聯合應用、聯合測試、教育培訓、基礎設施建設等方面深化合作。

3.廣泛開展合作交流

2021 年12 月8 日，第三屆中阿北斗合作論壇成功舉行。會上，中阿雙方共同簽署發布《中國—阿拉伯國家衛星導航領域合作行動計劃（2022—2023 年）》，簽署了《開展北斗中軌搜救服務及返向鏈路服務聯合測試合作意向書》。

2021 年10 月2 日，迪拜世博會中國館“北斗日”主題活動舉行，采用“現場+全球直播”的方式，吸引55 余萬人在線參與。

2021 年10 月15 日，第二屆中國—中亞北斗合作論壇在甘肅蘭州成功舉辦，發布了《2021 年中國—中亞北斗合作論壇倡議》，倡導與中亞國家在衛星導航領域加強合作交流，共享北斗系統建設發展成果。

2021 年11 月5 日，首屆中非北斗合作論壇成功舉行。雙方發布了《促進中非衛星導航領域合作構想》和《北斗衛星導航系統在非十大應用場景》，受到非盟和53 個非洲國家的廣泛歡迎。

積極參加莫斯科導航論壇、慕尼黑衛星導航峰會、日本MGA 會議。本屆年會期間，將與美繼續聯合舉辦ION Panel。成功組織北斗“一帶一路”技術與應用國際培訓班、南非衛星導航和遙感培訓班。截至目前，先后有近千名“一帶一路”國家專家學者參與了各類北斗培訓班。中國衛星導航年會，已成為一個高水平、國際化的衛星導航領域綜合性交流平臺，正在為世界衛星導航技術與應用發展發揮積極作用。

4.持續推進國際標準

持續推進北斗系統進入民航、海事、搜救衛星、移動通信、電工委員會等國際組織標準體系。

2020 年12 月，北斗系統相關技術指標通過國際民航組織驗證，滿足國際民航領域標準要求，具備為全球民用航空用戶提供定位導航授時服務的能力。

2022 年6 月，北斗B2a 和B3I 信號技術標準提案通過3GPP 審議，第四代、第五代移動通信系統網絡輔助北斗定位技術標準正式發布。

2022 年11 月，中國與國際搜救衛星組織四個理事國（加拿大、法國、俄羅斯、美國）簽署北斗中軌搜救載荷加入該組織政府間合作意向聲明，標志著中國正式成為國際搜救衛星組織空間段提供國。同期，國際海事組織海上安全委員會第106 屆會議通過決議，北斗短報文服務系統正式加入全球海上遇險與安全系統，標志著北斗短報文服務系統成為全球第三個通過國際海事組織認可的全球海上遇險與安全系統衛星通信系統。

5.更新發布北斗白皮書

2022 年11 月4 日，國務院新聞辦公室發布《新時代的中國北斗》白皮書，回顧了中國北斗的發展歷程，全面展示了北斗系統進入新時代以來，形成了服務新能力，實現了產業新發展，構建了開放新格局，開啟了未來新征程。

四、未來發展展望

計劃發射1 ～3 顆北斗組網備份衛星，進一步提升星座穩健性和可用性。

持續提升北斗系統地面智能化運維水平，確保系統穩定運行與性能提升。

繼續實施北斗產業化重大工程，深入推進北斗規模應用市場化、產業化、國際化發展。

同時，將按照體系聚能、融合賦能的基本思路，進一步加快北斗與5G、人工智能、大數據等新興技術融合，力爭到2035 年建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系。

展望未來，宇宙廣袤，容得下各國共同開發利用；星海浩瀚，需要全人類合作探索。北斗發展的腳步不會停歇，我們將繼續秉承“中國的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的發展理念，弘揚“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神，不斷推動北斗系統升級發展，為服務人類社會發展、構建人類命運共同體，作出新的更大貢獻。