出品:科普中國軍事科技前沿
作者:王博,系中國衛(wèi)星導航定位協(xié)會副秘書長、北京理工大學教授
近年來,“北斗三號”加速推進全球組網(wǎng),將進一步加強北斗系統(tǒng)的高精度性能,擴大服務范圍。北斗技術(shù)不斷同互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)結(jié)合。這給了北斗系統(tǒng)“換道超車”,超越美國全球定位系統(tǒng)等世界其他導航系統(tǒng)的機會。
從技術(shù)的角度來講,“北斗三號”全球系統(tǒng)建成后,北斗系統(tǒng)在軌道上有35顆衛(wèi)星,而美國全球定位系統(tǒng)和俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)分別都是有24顆。北斗系統(tǒng)的星座構(gòu)型也比美國全球定位系統(tǒng)和格洛納斯的更加有優(yōu)勢。北斗系統(tǒng)有高軌衛(wèi)星,它在我們定位的過程當中受到的遮擋是比較少的。
由于地球是球形,如果衛(wèi)星的軌道比較低,直線傳播的電磁波遇到高樓就很容易被遮擋。所以,北斗的高軌衛(wèi)星的抗遮擋性能就比美國全球定位系統(tǒng)和格洛納斯的要好很多。
北斗在東南亞地區(qū)做過實驗,證實北斗系統(tǒng)的定位效果確實優(yōu)于美國全球定位系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)發(fā)展得比較晚,但可以吸取美國全球定位系統(tǒng)和格洛納斯的經(jīng)驗,實現(xiàn)后來居上。
“北斗三號”的發(fā)射能夠?qū)崿F(xiàn)全球組網(wǎng),相當于現(xiàn)在的美國全球定位系統(tǒng),在世界的任何地方都能使用北斗導航系統(tǒng)。這也是我國新經(jīng)濟發(fā)展的需要,比如共享單車,一些中國共享單車企業(yè)在向海外布局,如果北斗導航系統(tǒng)還沒有跟上的話,這些共享單車在海外只能使用美國全球定位系統(tǒng)導航系統(tǒng)。
在全球的競爭中,也出現(xiàn)了兼容、互操作這樣的概念。國家在建設北斗系統(tǒng)時就考慮到與現(xiàn)有的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的兼容和互操作。北斗系統(tǒng)的原子鐘的信號里面帶有與美國全球定位系統(tǒng)和格洛納斯這些衛(wèi)星的時鐘的互相轉(zhuǎn)換的參數(shù)。北斗系統(tǒng)更多的是采取兼容并包的態(tài)度,而不是取代美國全球定位系統(tǒng)或者格洛納斯。
北斗系統(tǒng)的技術(shù)融合走得更快。因為北斗系統(tǒng)是借助了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,技術(shù)路線并不只是發(fā)展衛(wèi)星導航。北斗系統(tǒng)是結(jié)合了各種各樣的業(yè)態(tài)。正是有了互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng),我們才能把衛(wèi)星導航系統(tǒng)所提供的精準的時間和空間信息與各種產(chǎn)業(yè)結(jié)合在一起。
時間和空間這兩個最基礎(chǔ)的參數(shù)基本與人類的所有活動相關(guān),這樣就從根本上使北斗系統(tǒng)能夠與各個行業(yè)結(jié)合在一起。我國有足夠大的市場使得北斗系統(tǒng)能夠和足夠多的產(chǎn)業(yè)結(jié)合在一起。例如,北京燃氣集團探索的北斗與市政管網(wǎng)的結(jié)合,就解決了精準巡線的問題。
比如車載民用市場,尤其是國產(chǎn)的手機和車載終端,基本上都是涵蓋了北斗的適用范圍。對老百姓來說,他們更多關(guān)心的是定位準不準,服務好不好。北斗使得設備定位會更加精準,贏得市場的認可。
鐵路的建設、港口的建設,各種各樣重大工程的建設之中,都需要北斗。不管是對于施工人員的定位,還是施工的機械設備和狀態(tài),都需要北斗的定位和短報文回傳技術(shù)。再如我們所建設的鐵道,火車運行的安全監(jiān)測,還有對于鐵路沿途的地質(zhì)災害監(jiān)測,都需要北斗比較精準的時間和空間尺度。
北斗在各個產(chǎn)業(yè)中,幾乎都能夠起到非常關(guān)鍵的作用。現(xiàn)在國內(nèi)的這些做北斗系統(tǒng)的企業(yè),主要需要攻克的點在哪里?
一是技術(shù)方面,一個是應用。技術(shù)是根本,如把精度做得越來越高,縮短定位時間,即開機立即能定位。再如定位芯片能夠和各種各樣的互聯(lián)網(wǎng)傳感器結(jié)合在一起,能夠有開放的接口。另一方面,芯片也好,模塊也好,板卡也好,終端也好,這些都是硬件的發(fā)展。但是,更多地要考慮如何來用這些硬件。
總之,有了自主研發(fā)的技術(shù)和廣泛應用,我國的北斗系統(tǒng)就有超越美國全球定位系統(tǒng)等其他全球?qū)Ш较到y(tǒng)的機會。