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王博:“北斗”如何实现“换道超车”
2018年05月10日 09:34 来源:光明日报 作者:王博 字号

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  近年来,“北斗三号”加速推进全球组网,将进一步加强北斗系统的高精度性能,扩大服务范围。北斗技术不断同互联网+、大数据等新技术结合。这给了北斗系统“换道超车”,超越美国全球定位系统等世界其他导航系统的机会。

  从技术的角度来讲,“北斗三号”全球系统建成后,北斗系统在轨道上有35颗卫星,而美国全球定位系统和俄罗斯格洛纳斯系统分别都是有24颗。北斗系统的星座构型也比美国全球定位系统和格洛纳斯的更加有优势。北斗系统有高轨卫星,它在我们定位的过程当中受到的遮挡是比较少的。

  由于地球是球形,如果卫星的轨道比较低,直线传播的电磁波遇到高楼就很容易被遮挡。所以,北斗的高轨卫星的抗遮挡性能就比美国全球定位系统和格洛纳斯的要好很多。

  北斗在东南亚地区做过实验,证实北斗系统的定位效果确实优于美国全球定位系统。北斗系统发展得比较晚,但可以吸取美国全球定位系统和格洛纳斯的经验,实现后来居上。

  “北斗三号”的发射能够实现全球组网,相当于现在的美国全球定位系统,在世界的任何地方都能使用北斗导航系统。这也是我国新经济发展的需要,比如共享单车,一些中国共享单车企业在向海外布局,如果北斗导航系统还没有跟上的话,这些共享单车在海外只能使用美国全球定位系统导航系统。

  在全球的竞争中,也出现了兼容、互操作这样的概念。国家在建设北斗系统时就考虑到与现有的全球卫星导航系统的兼容和互操作。北斗系统的原子钟的信号里面带有与美国全球定位系统和格洛纳斯这些卫星的时钟的互相转换的参数。北斗系统更多的是采取兼容并包的态度,而不是取代美国全球定位系统或者格洛纳斯。

  北斗系统的技术融合走得更快。因为北斗系统是借助了互联网的发展,技术路线并不只是发展卫星导航。北斗系统是结合了各种各样的业态。正是有了互联网、物联网,我们才能把卫星导航系统所提供的精准的时间和空间信息与各种产业结合在一起。

  时间和空间这两个最基础的参数基本与人类的所有活动相关,这样就从根本上使北斗系统能够与各个行业结合在一起。我国有足够大的市场使得北斗系统能够和足够多的产业结合在一起。例如,北京燃气集团探索的北斗与市政管网的结合,就解决了精准巡线的问题。

  比如车载民用市场,尤其是国产的手机和车载终端,基本上都是涵盖了北斗的适用范围。对老百姓来说,他们更多关心的是定位准不准,服务好不好。北斗使得设备定位会更加精准,赢得市场的认可。

  铁路的建设、港口的建设,各种各样重大工程的建设之中,都需要北斗。不管是对于施工人员的定位,还是施工的机械设备和状态,都需要北斗的定位和短报文回传技术。再如我们所建设的铁道,火车运行的安全监测,还有对于铁路沿途的地质灾害监测,都需要北斗比较精准的时间和空间尺度。

  北斗在各个产业中,几乎都能够起到非常关键的作用。现在国内的这些做北斗系统的企业,主要需要攻克的点在哪里?

  一是技术方面,一个是应用。技术是根本,如把精度做得越来越高,缩短定位时间,即开机立即能定位。再如定位芯片能够和各种各样的互联网传感器结合在一起,能够有开放的接口。另一方面,芯片也好,模块也好,板卡也好,终端也好,这些都是硬件的发展。但是,更多地要考虑如何来用这些硬件。

  总之,有了自主研发的技术和广泛应用,我国的北斗系统就有超越美国全球定位系统等其他全球导航系统的机会。

  (作者:王博,系中国卫星导航定位协会副秘书长、北京理工大学教授)

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