陜西省漢中市,無人機駕駛員操控無人機,借助北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),對Ⅰ級防洪點危巖山體進行視頻和圖片數據采集。(人民視覺)

2020年7月31日,北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)正式建成開通。這意味著,在世界任何一個地方,都能夠獲得北斗系統(tǒng)的開放、免費、高質量的導航、定位和授時服務。

有意思的是,由于GPS的先行組網和應用,多年來人們習慣將全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)稱為GPS。北斗的能力毫不遜色,它的“全球模式”開啟后,將為世界提供更加豐富而廣泛的應用服務。

每天清晨,北京市民趙女士都會在小區(qū)樓下解鎖哈啰單車,騎行4公里到單位,這種出行方式已持續(xù)一年。今年3月底開始,她感覺用車體驗有點不一樣。

“單車上的智能鎖能夠接收北斗衛(wèi)星信號,哈啰大數據中心每天會從路面單車收到數億次車輛定位信息。把車輛定位信息與路面上數量眾多的電子圍欄進行亞米級匹配映射,就能引導用戶輕松找到車、規(guī)范還好車,解決‘找不到車’‘還不了車’的問題。”哈啰出行執(zhí)行總裁李開逐說,這既破解了“定位漂移”的行業(yè)痛點,也幫助解決了共享單車無序停放的城市治理難題。

手機用戶對導航定位具體是使用了GPS還是北斗的信號,其實無感。以手機導航為例,用戶打開導航軟件輸入目的地,導航軟件向手機“發(fā)出”需求,手機中的芯片搜索北斗、美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略這四大導航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號,并進行優(yōu)化運算后“返回”給導航軟件。也正因如此,有專家指出,相互兼容是全球導航的一大特色,一些標榜北斗導航專用或是以北斗命名的導航軟件,更多是噱頭。

信號強,還要看具體實用。以往使用手機打車軟件站在一座大樓邊打車,容易出現定位不準確甚至把車導航到對面樓的情況。工程師實測,北斗衛(wèi)星數量增加后,最直觀的體驗就是定位精度更高,打車定位更準確。北斗三號的加入,也使得在高架橋上開車導航的誤差大大降低。

華為手機較早“接入”北斗,從2013年起支持北斗二號系統(tǒng)。但相比GPS,北斗當時主要是輔助角色。2017年后,手機能收到的北斗衛(wèi)星信號越來越多,系統(tǒng)也越來越穩(wěn)定。目前,最新的榮耀30pro手機已支持使用北斗三號衛(wèi)星的信號。手機工程師們并不十分熟悉北斗系統(tǒng)的建設進展,只是從信號的變化感受到北斗系統(tǒng)的變化。而北斗三號正是從2017年開始,進入了高密度發(fā)射和組網的階段。

“對手機廠商來說,算法對信號沒有偏向性。手機極其看重用戶體驗,因此肯定會選擇最好的信號。”這位工程師說,北斗的地位是自己贏來的,算法也是“用腳去投票”。

“今年在我的家鄉(xiāng)湖南石門縣,北斗監(jiān)控系統(tǒng)提前預警,保障了人民群眾生命財產安全。”中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹說,“在形變監(jiān)測、提前預警、轉移人員方面,北斗發(fā)揮了很好的科技支撐作用。”

7月6日14時11分,當地接到北斗衛(wèi)星高精度地災監(jiān)測預警系統(tǒng)發(fā)布的第三次橙色預警。3小時后,雷家山發(fā)生大型山體滑坡,為當地近70年來規(guī)模最大,造成省道部分路段損毀,一個小型電站毀壞,5棟房屋垮塌。

覃浩介紹,將北斗衛(wèi)星傳感器分布在地質災害易發(fā)地區(qū)的風險隱患點,對隱患點的土壤含水、裂縫等細微變化進行數據采集。再經由北斗地質監(jiān)測站將數據傳入高精度地災監(jiān)測預警云平臺與數據匯總站,進行智能地質災害預警評估,從而實現對暴雨引發(fā)的滑坡、泥石流等災害的監(jiān)測預警。坡體哪怕微小位移,系統(tǒng)也能感知并第一時間發(fā)出預警。

北斗在搶險救災中的獨特作用,還在于它有一項“獨門絕技”,也就是短報文功能,這在全球四大衛(wèi)星導航系統(tǒng)中絕無僅有。短報文好比是導航終端的短信功能,目前北斗三號的短報文已從以前的120字升級到1000字,所能傳遞的信息更加豐富。對于原本只能被動接受導航定位信息的用戶來說,主動上報自己的精準位置和災情信息,可以為搶險救援帶來重要的信息支撐。在2008年汶川地震救援中,在地面通信癱瘓的情況下,進入災區(qū)的搶險救援隊伍正是利用北斗的短報文功能第一時間發(fā)出信息,點亮生命的信號。

今年8月初,隨著臺風“黑格比”步步逼近,福建霞浦縣三沙鎮(zhèn)柳州灣海上刮起陣陣大風。近百艘漁船在灣內停泊得整整齊齊,500多艘漁船早已全部返港避風或就近避風。

臺風侵襲頻頻的福建,已有1萬多艘捕撈漁船安裝北斗示位儀,實現了船舶自動識別、定位、報警等功能。24小時不間斷掌握船只動向,精準定位……漁船的海上狀況都在北斗系統(tǒng)“視線”內。

出海作業(yè)能實時監(jiān)控,遇險可隨時報警,在海上能收聽天氣預報和預警通知……在我國渤海、黃海、東海、南海等海域,北斗導航終端已成為漁船的出海標配,北斗成了漁民口中的“千里眼”“順風耳”。據統(tǒng)計,全國7萬余只漁船和執(zhí)法船安裝北斗終端,累計救助1萬余人。

“您好,歡迎使用北斗導航系統(tǒng)!”清晨5點來鐘,在江蘇興化糧食產業(yè)園區(qū),創(chuàng)優(yōu)農機合作社的農機手倪新桃坐進聯(lián)合收割機駕駛室,第一件事就是打開中控臺上一個小盒子的按鈕。甜美的女聲隨即響起,收割機自動點火,開始行走、作業(yè)。倪新桃把手習慣性地搭在方向盤上,但不用任何操作。

小盒子其實是由南京農業(yè)大學領銜研發(fā)的“北斗導航支持下的智慧麥作技術”的“智慧大腦”。2019年下半年,南京農業(yè)大學智慧農業(yè)研究院副院長田永超帶著團隊,給合作社的每臺農機都裝上了這個小盒子。

在新疆阿克蘇市,借助北斗系統(tǒng),盤旋于棉田上空的植保無人機精準有序地噴灑著農藥,省時省力的同時還節(jié)約了成本;在廣東湛江,北斗無人插秧機自動作業(yè),不到10天就完成了往常至少需要3個人15到20天才能完成的550畝水田插秧作業(yè)……目前,國內北斗農機自動駕駛系統(tǒng)部署超過2萬臺/套,可節(jié)約50%的用工成本;基于北斗的農機作業(yè)監(jiān)管平臺對10萬多臺農機進行遠程管理與精準作業(yè)服務,有效提高產量5%,農機油耗節(jié)約10%。北斗“技能”深度融入農業(yè)生產,精準農業(yè)成了北斗應用的“忠實用戶”。

交通運輸是北斗應用的典型行業(yè)。GPS系統(tǒng)在1995年完成了24顆衛(wèi)星發(fā)射組網,形成全球服務能力,應用更早,也更為成熟。作為衛(wèi)星導航領域的后來者,北斗系統(tǒng)建設之初,如何先用起來,在當時面臨不小難題。交通領域作為北斗最早的示范應用行業(yè)之一,立下了“汗馬功勞”,同時也受益無窮。

“去年,京港澳高速衡陽段發(fā)生一起追尾事故,肇事司機逃逸。交管部門通過北斗車載終端,追蹤到我們公司的車輛當時正好經過事發(fā)路段,又通過我們貨車上安裝的攝像頭,很快鎖定了肇事車輛。”廖熙寧口中的北斗車載終端,是交通物流領域數字化典型應用。

在湖南伊愛衛(wèi)星監(jiān)控科技有限公司董事長彭科群看來,北斗系統(tǒng)提供真實、實時、有效的“貨物軌跡流”,對于強化貨運數據綜合應用有不小的幫助。“空置率高說明訂單不夠,運載量超過一定的值,車輛維修保養(yǎng)的成本比其他車要高。”彭科群說,接入北斗數據后,實際位置、運行線路、載貨量、油耗、里程等數據都一目了然,有助于實現高效率的“車貨匹配”。

截至2019年底,國內超過650萬輛營運車輛、4萬輛郵政和快遞車輛、36個城市的約8萬輛公交車、3200余座內河導航設施、2900余座海上導航設施已應用北斗系統(tǒng)。

“天上好用,地上用好”,出自首任北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)總設計師孫家棟的這句話,突出了北斗的實用目的。

為了更好地利用北斗,在太空建設北斗星座的同時,地面上同時建設了一個國家北斗地基增強系統(tǒng),相當于地面版的“北斗系統(tǒng)”。它的作用,是通過遍布于國內的2000多個北斗地基增強站,接收北斗衛(wèi)星信號,實時計算衛(wèi)星定位誤差,從而為用戶提供更高精度的定位服務。

——在北京,利用北斗精準定位技術,將埋于地下的管線和影像地圖及航拍圖疊加在一起,可以非常清晰地展示出城市下方這些燃氣管線和地面建筑物之間的關系,輔助燃氣管網運營安全的大數據運算;

——在新冠肺炎疫情防控中,北斗系統(tǒng)也發(fā)揮了重要作用。北斗高精度測量裝備火線馳援武漢火神山、雷神山醫(yī)院建設,提高工地放線測量效率;北斗無人機、無人配送車進行疫區(qū)醫(yī)療物資配送,減少人與人的直接接觸;基于北斗的道路貨運車輛公共監(jiān)管與服務平臺,向650余萬入網重點運輸車輛持續(xù)推送疫情信息、防疫物資運輸信息、道路運輸服務信息,保障防疫救援物資一路暢通。

以我國自主研發(fā)的北斗加速輔助定位為例,服務用戶數已突破5億。北斗加速輔助定位服務的主要功能,是將終端硬件30秒以上的初始定位時間縮短至3秒,幫助終端用戶獲得更加流暢的定位體驗。目前,多家國內外芯片廠商在其生產的手機芯片中集成了這項服務,為全球用戶提升定位體驗。

記者感言

“北斗就在你身邊,在地球的任何地方。”從2018年底開始提供全球基本服務,到北斗三號系統(tǒng)進一步走向世界,這句話已化為現實,“中國的北斗”真正成為“世界的北斗”。

北斗就是拿來用的,用好北斗也會更好地推動北斗不斷升級換代,提供更穩(wěn)定可靠、更高質量的服務。去年中國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)總體產值達3450億元人民幣,其中北斗系統(tǒng)貢獻不少,這充分顯示了北斗應用所產生的顯著經濟效益和社會效益。在5G時代,北斗系統(tǒng)的發(fā)展將迎來更多機遇,成為科技打造智慧家園的重要力量。

 

 

<p style="margin: 0px 0px 15px; padding: 0px; color: rgb(64, 64, 64); font-family: " pingfang="" sc",="" "lantinghei="" "helvetica="" neue",="" helvetica,="" arial,="" "microsoft="" yahei",="" stheitisc-light,="" simsun,="" "wenquanyi="" zen="" hei",="" micro="" sans-serif;="" font-size:="" 18px;"="">  技術創(chuàng)新的潮流永遠在涌動,北斗系統(tǒng)的服務能力和服務場景仍有很大的提升空間。不斷拓展想象力,始終向著夢想進發(fā),北斗會給人們帶來更多的驚喜。