2010年5月召開的中國首屆衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)上,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師孫家棟院士宣布,中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將在2020年左右建成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師譚述森研究員進(jìn)一步描述道:“在2020年左右,我們的生活中將出現(xiàn)4大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(美國的GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、俄羅斯的Glonass衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))并存的情況,共有100多顆衛(wèi)星在空中為全球的民眾提供衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)。” 這種局面的出現(xiàn),對于全人類來說是巨大的福祉,我們的生活將變得更加便利。但是,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)領(lǐng)域的競爭也會(huì)異常激烈,“技術(shù)和性能領(lǐng)先的系統(tǒng)將成為主導(dǎo),而技術(shù)性能落后的系統(tǒng)將被逐漸邊緣化。”
2011年5月召開的第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)以“設(shè)計(jì)北斗的未來”為主題,體現(xiàn)了社會(huì)各界對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展的高度關(guān)注。
2012 年5 月,第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)即將在廣州保利世貿(mào)博覽館召開。這必將成為令人期待的我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的又一次年度盛宴。
當(dāng)前,除了GPS系統(tǒng)已經(jīng)建成外,其他幾個(gè)系統(tǒng)仍然處于建設(shè)階段,而未來10年是各系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期。加速建立自主衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng),提高衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用的基礎(chǔ)保障能力,大力促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化,是中國衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。加快發(fā)展北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵所在,這需要社會(huì)各界齊心協(xié)力。
一、政策引導(dǎo)發(fā)展方向早在2007年,國防科工委和國家發(fā)展改革委就聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見》(以下簡稱《意見》)。《意見》明確了我國衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要目標(biāo):到2020年,完成應(yīng)用衛(wèi)星從試驗(yàn)應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型轉(zhuǎn)變,地面設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)80%,建立比較完善的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)體系,促進(jìn)衛(wèi)星應(yīng)用綜合業(yè)務(wù)的發(fā)展,形成衛(wèi)星通信廣播和衛(wèi)星導(dǎo)航規(guī)模化發(fā)展、衛(wèi)星遙感業(yè)務(wù)化服務(wù)的產(chǎn)業(yè)局面;使衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值年均增速達(dá)到25%以上,成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)新的增長點(diǎn)。
《意見》北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提出了明確的要求:加快形成建立以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為核心的民用導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)體制。建立統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制,研究制定北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)民用應(yīng)用政策,促進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;對于涉及國家經(jīng)濟(jì)、公共安全的重要行業(yè)領(lǐng)域須逐步過渡到采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制,鼓勵(lì)其他行業(yè)和領(lǐng)域采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航兼容其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)體制。
《意見》就促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營企業(yè)和衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求指出:大力推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營業(yè)的規(guī)模化、規(guī)范化發(fā)展;鼓勵(lì)自主知識產(chǎn)權(quán)衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片、關(guān)鍵元器件、電子地圖、用戶終端等產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化。
不難看出,鼓勵(lì)創(chuàng)新、支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展是大勢所趨,這是有我國的國情和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢所決定的。正如孫家棟在中國首屆衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)上所言,“與其他系統(tǒng)相比,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最大的創(chuàng)新在于其把導(dǎo)航與通信緊密地結(jié)合起來。也就是說,既能知道‘我在哪里’,也能知道‘你在哪里’。以海洋漁業(yè)為例,‘我在哪里’使?jié)O民通過船載設(shè)備實(shí)現(xiàn)自主定位;‘你在哪里’則使岸上的人通過監(jiān)控知道漁船在哪里”。
二、企業(yè)瞄準(zhǔn)北斗“芯”終端芯片是北斗產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的核心,只有我國自主開發(fā)的北斗終端芯片在市場上占住了主要地位,才能說我們真正把北斗的技術(shù)和應(yīng)用掌握在自己手中。2010年9月25日,和芯星通科技(北京)有限公司(以下簡稱“和芯星通”)研發(fā)的、完全自主知識產(chǎn)權(quán)芯片——和芯星云(Nebulas)多系統(tǒng)多頻率高性能SoC芯片研制成功,改寫了我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)有機(jī)無芯的歷史。國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者、“兩彈一星”功勛科學(xué)家、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程總設(shè)計(jì)師孫家棟院士曾對Nebulas芯片給予了高度肯定,稱“這個(gè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目,為中國人爭了一口氣,在世界上表現(xiàn)了北斗強(qiáng)國的夢想!”
據(jù)了解,Nebulas芯片支持全部現(xiàn)有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(北斗1 S/L、北斗2 B1/ B2/B3、GPS L1/L2/L5、GLONASS L1/L2 和GALILEO E1/E5a/E5b)及上述系統(tǒng)的所有頻點(diǎn),在一顆芯片上可同時(shí)支持高達(dá)6路不同頻率的衛(wèi)星信號,真正實(shí)現(xiàn)了多系統(tǒng)融合。此外,Nebulas芯片通過內(nèi)嵌CPU實(shí)現(xiàn)了算法功能一體化,達(dá)到了單芯片可以自主定位的目的,而且不同系統(tǒng)的任意四顆星均可聯(lián)合定位。Nebulas芯片支持接收機(jī)自主完好性檢測,使得位置信息的安全性和可靠性得到了充分保障。該芯片獲得2011年衛(wèi)星導(dǎo)航定位科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、2011中關(guān)村十大創(chuàng)新成果等榮譽(yù)。
和芯星云(Nebulas)多系統(tǒng)多頻率高性能SoC芯片研制成功關(guān)鍵得益于和芯星通科技(北京)有限公司的“多系統(tǒng)融合、全北斗兼容”的先進(jìn)理念。該設(shè)計(jì)理念將不同國家的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)統(tǒng)一在一個(gè)空間框架和時(shí)間框架內(nèi),將全球已有的GNSS系統(tǒng)變成一個(gè)統(tǒng)一的衛(wèi)星系統(tǒng),保證不同系統(tǒng)的任意可用衛(wèi)星均可參與聯(lián)合定位。任何國家或聯(lián)盟都可在遵守“兼容”原則的條件下對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的RDSS雙向測距能力和短報(bào)文通信能力都是北斗對第三代GNSS的貢獻(xiàn)。以此為基礎(chǔ),在2010年ICG第五屆大會(huì)上,和芯星通總裁韓紹偉博士創(chuàng)新性地提出了“第三代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”和“第三代衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)設(shè)計(jì)”的理念。
三、北斗助力交通信息化2012年12月27日起,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開始試運(yùn)行,在保留北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)有源定位和短報(bào)文通信服務(wù)的同時(shí),向中國及周邊地區(qū)提供連續(xù)的導(dǎo)航定位和授時(shí)服務(wù)。目前,加快信息化建設(shè)是發(fā)展現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的重要內(nèi)容,是提高交通行業(yè)管理效率和公共服務(wù)水平的重要保障。在交通信息化建設(shè)中,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能對包含道路、航線等基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和對車輛、船只等交通參與者的信息化監(jiān)控,具體體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面:
一方面,基于北斗和GPS雙模四頻RTK的高精度測量測繪型板卡及終端設(shè)備,可用于道路規(guī)劃勘探,航路勘探測繪等建設(shè)過程中的精確數(shù)字地圖測繪,以及交通工程驗(yàn)收檢驗(yàn)。為交通信息化建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí),高精度測量測繪型還可用于鐵路路基、橋梁、隧道等重要交通設(shè)施的形變檢測,能夠及時(shí)排查交通隱患。
另一方面,基于北斗的導(dǎo)航模塊可兼容GPS,為車輛、船舶等提供不間斷的定位監(jiān)控服務(wù)。交通運(yùn)輸部正在開展的重點(diǎn)運(yùn)輸過程車輛監(jiān)控管理、服務(wù)示范系統(tǒng)工程,以現(xiàn)有全國重點(diǎn)營運(yùn)車輛聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)為基礎(chǔ),通過集中開發(fā)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)和組織安裝兼容北斗的車載導(dǎo)航定位終端,可重點(diǎn)解決“兩客一危”,即公眾關(guān)心的客運(yùn)班車、旅游包車、長途危險(xiǎn)品運(yùn)輸車在運(yùn)輸過程中的監(jiān)管和服務(wù)問題,可以有效地提高監(jiān)管效率,減少道路交通事故,大大提高出行的安全。該工程將促進(jìn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在交通運(yùn)輸行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
為促進(jìn)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在全社會(huì)范圍內(nèi)的應(yīng)用,應(yīng)用示范工程成為我國政府和各級部門促進(jìn)國產(chǎn)導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的重要手段。廣東省基于北斗的公務(wù)車輛管理服務(wù)示范,為公務(wù)用車監(jiān)管提供了新的途徑,也取得了明顯的效益。廣州市公務(wù)用車使用管理信息系統(tǒng)(以下稱公車管理系統(tǒng))于2011年8月份在全市正式啟用以來,公車規(guī)范使用工作取得明顯成效。全市各區(qū)(縣級市)和市直單位共999個(gè)車屬單位8360輛車安裝了北斗車載終端設(shè)備。全市各單位啟用公車管理系統(tǒng)后,每月每車平均行駛里程從原來的1769.97公里下降為1265.24公里,下降了28.5%。目前全市各級黨政機(jī)關(guān)的公務(wù)用車行為不斷規(guī)范,行政成本明顯下降。和芯星通公司為廣州市公務(wù)用車項(xiàng)目提供了一萬余套UM220 北斗/GPS雙模導(dǎo)航模塊,是北斗導(dǎo)航領(lǐng)域第一個(gè)一萬以上量級的批量應(yīng)用,有利支持了該項(xiàng)目和后續(xù)推廣工程的開展,也證明了北斗的實(shí)用性能和價(jià)值。