北斗衛星導航系統如何從小眾走向大眾？

　　打開手機，最常見的衛星導航系統基本都是美國的全球定位系統(GPS)，那么中國人自己的北斗衛星導航系統(BDS)應用如何呢?

　　擴大BDS產業應用規模，是我國發展北斗產業鏈的既定策略。　

　　有專家分析，BDS誕生“初衷”是軍用，目的是為保障我國國防安全不受定位系統干擾，缺乏民用服務，造成公眾“只知GPS不知北斗”的尷尬局面。

　　BDS如何從小眾走向大眾?在共享單車管理問題上，BDS有望改變民用領域美國GPS一家獨大的局面。不久前，國家衛星導航定位與授時產業計量測試中心創造了“電子圍欄”的治理模式，通過高精度衛星定位測量技術安裝在共享單車上的衛星定位裝置，監督共享單車是否停放在了指定區域內。

　　與此同時，國內也在持續建設地基增強系統。以北京為例，全市已完成22個BDS定位服務參考站的建設，將提供覆蓋全國的米級定位增強服務和覆蓋北京區域的厘米級高精度增強服務，為政府、企業、大眾用戶提供高精度位置服務。

　　擴大BDS產業應用規模，是我國發展北斗產業鏈的既定策略。“抓住發展的‘牛鼻子’，真正找到科技發展的制高點，找到產業突破口，北斗才有國際話語權。”在近日召開的“北斗+大數據”峰會上，中國衛星導航定位協會首席專家曹沖如是說。

　機遇與挑戰并存

　　如今，全球太空競賽或讓衛星發射行業面臨產能過剩的危機。

　　“現在天上的衛星不是不起作用，而是太多了。”曹沖的一番話引起全場共鳴，“現在，全球導航衛星數量88顆，2016年年底全球導航衛星系統定位終端數量達到55億臺，從整個的產業市場總體態勢來看，預計2018年數量達70億臺，相當于每個人平均有一臺衛星系統握在手中，現在的發展狀況還在呈上升趨勢。”

　　而從全球衛星導航系統的應用情況來講，交通領域(公路、鐵路、航空)位置服務占比最多。在這種情況下，BDS雖然為我國爭取了更多的“太空話語權”，但要想在民用領域特別是位置服務上覆蓋全球仍具挑戰。

　　目前，BDS與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯和歐洲的伽利略共同組成世界四大導航系統。中國衛星導航定位協會秘書長苗前軍指出，某種意義上，“北斗”已成為我國衛星導航與位置服務產業的代名詞，但在全球衛星導航服務領域，BDS僅占9%的份額。

　　記者了解到，BDS提供空間信號的性能，跟已經成熟運營幾十年的美國GPS相當，但由于衛星數量總體上不如GPS，所以仍難以在國際市場競爭中占據有利位置。另外，BDS在產業應用上主要依靠政策和政府資金來運作、推廣，市場的驅動力尚未充分激發，也沒有形成具有競爭力的龍頭企業，北斗芯片行業甚至出現不少“僵尸企業”，有些地區對于本地少數北斗企業還進行過“輸血式”救助。

　　不過，在四川九洲北斗導航與位置服務有限公司總經理張繼宏看來，空間信息智能化的當下，BDS布局全球、走向大眾化仍然面臨很多機遇。他表示，我國BDS核心部件越來越成熟，28納米的BDS集成芯片已經發布，目前，電力、減災、機場等領域大量使用BDS，在諸多領域都完全可以替換GPS。

　　另外，BDS國際標準也正在實施和全力推進。“比如說我國和國際海事組織正在推進北斗標準，也正在和國際民航組織推進北斗航空標準。”張繼宏表示，BDS核心部件越來越成熟、應用日益廣泛，國際推廣試點和國際標準組織認可也正在逐步邁進，這決定著我國的BDS走向全球將成為可能。

　　走差異化之路

　　美國已經把GPS做到了極致，BDS布局全球很難再走美國的老路。在曹沖看來，BDS如果緊跟美國，即使最后成功了，也可能會在很多方面難以獲得知識產權的支撐。“中國的北斗正面臨重大的轉折，要想做到跨越式發展，就要提出一套新的體系”。

　　主推“服務”被認為是一大出路。“我們要走差異化競爭，以泛在高精度的融合應用為抓手，在‘源、端、云、服務’打造位置生態鏈。”張繼宏指出，只有把BDS的服務做到無縫泛在，做成精準和融合，才可能走出一條特色道路。

　　張繼宏建議：“把北斗和大數據、智能應用拐點用好，真正找到直接滿足客戶痛點的服務，要直截了當的服務而不要拐彎抹角的服務，用垂直的理念和深刻的體會，融合現在新的推廣方式和商業模式，才可能走出北斗的路。”

　　“北斗產業需要良性的生態體系，聚合、整合、融合是關鍵，這是當前產業發展很重要的作用。”在曹沖看來，我國要真正做到“北斗+”跟多種體制的融合，就要抓住BDS產業發展的“牛鼻子”，在關鍵領域實現突破。

　　一是汽車前裝市場，BDS應用后會投入前裝使用，取代國外的終端;二是智能手機市場，目前的智能手機有30%~40%帶有BDS，未來還將更多;三是高精度創新應用市場，其中，駕駛系統和高精度照相機在中國的市場潛力巨大;四是智能泛在位置服務市場;五是國際導航市場，特別是在“一帶一路”下，BDS更要體現高端應用。

　　而對于“一帶一路”背景下的突圍，張繼宏補充道：“國際化之路首先是精準工程，因為‘一帶一路’國際發展肯定會有基礎工程建設。隨著精準工程把北斗推出去，從而把北斗泛在應用、精益化應用、智能應用推出去。”

　　與此同時，他還表示應以BDS泛在高精度的應用為著力點，實現“星地一體、傳輸一體、動靜一體”。以精準工程、通用航空、自動駕駛輔助為應用突破口，建設BDS國際化應用特色示范。實現生態重構、模式創新、智能服務，“真正把中國的一個好系統在今天大數據、大知識爆發的時代下，不走美國人的老路，開拓出中國的特色化之路”。

　　按照國家規劃，2020年我國要建成可靠安全的北斗全球系統，產值超4000億元;2021—2030年，打造中國新時空服務體系;2031—2050年，創造中國服務世界級的國家品牌，最終要走在世界前列。

　　“中國時空是北斗導航升級版，中國服務將實現跨越發展新階段，然后將室內外定位融合，要實現多種綜合解決方案，北斗產業達到4000億元的產值，這個目標是一定能夠實現的。”曹沖總結道。

構建無處不在的PNT

　　目前，我國BDS已經開始向亞太地區提供免費服務，2017年開始將逐步開展覆蓋全球、服務全球計劃。據悉，到2020年，北斗二代發射的衛星將由現在的23顆增加到35顆，BDS將在太空上織起一張“網”，提供全球服務。

　　北斗布局全球，定位導航授時功能(PNT)必不可少。在北斗導航系統副總設計師、中國科學院院士楊元喜看來，北斗PNT是大數據的基石，未來要構建無處不在的PNT，即從深空到海底無處不在的PNT服務體系。

　　楊元喜表示，企業決策、商業決策、行業發展決策、國家決策都希望有基于PNT支撐的大數據支持。同樣，“一帶一路”建設除了需要水路、公路、鐵路、航路，還需要以PNT為支撐的信息高速公路。所以，這就要求北斗PNT有實時導航的能力、空間認知的能力以及決策能力。

　　“大數據的挖掘一定要根據‘空間維P’‘時間維T’‘動態性N’尋找規律，發現線索，提供決策。”楊元喜說，大數據需要統一的位置標簽，大數據分析必然涉及信息的地理分布和空間分布。

　　“中國和紐約時區不同，如果都在同一個時間點，時間尺度不一樣，獲得的大數據也不一樣。”楊元喜認為，統一的空間和時間基準是大數據的區域特性和區域信息變化分析的前提，這也是數據挖掘、規律、分析的重要基礎。

　　楊元喜還呼吁，大數據需要統一的時間尺度，我國初步建立了獨立的時間系統，但時間頻率技術離大數據需求還存在相當差距，必須研發大量高精度鐘組，提高我國時間系統的精度、準確度和穩定度。