路在何方问“北斗”

姜念涛 梅中客

坐在办公室就可以监控大货车的速度和所处的位置，你觉得神奇吗？其实这不足为怪。懂行的人都知道，GPS就可以实现。但是你今天看到的却不是GPS，而是我国自主研发的北斗导航。

北斗系统是中国自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，1994年开始建设，2000年发射第一颗星，2003年形成双星定位系统，2012年底覆盖亚太地区，2020年将形成全球系统。

“北斗”星光耀南京

南京北斗卫星导航产业基地是全国第四家北斗产业基地。在南京高新区，在一年多的时间里，十多家科研院所，近百家企业抢先搭上了这条被誉为朝阳产业的产业链。走进南京高新区“中国北斗卫星导航（南京）产业基地”内，一栋18层建筑格外引人注目，镶嵌在楼顶的四个鲜红大字“北斗大厦”，由中国“卫星之父”孙家栋院士亲笔题写。北斗大厦内部拥有北斗位置网中心、北斗产业展示中心、北斗产品检测认证中心等服务平台，目前已有北斗时代、众力星辰等10多个项目陆续入驻。同时，北斗大厦二期约6.5万平方米研发楼也已启动建设，预计2014年12月竣工交付使用。

“在北斗出现以前，美国GPS在中国导航市场的份额占到90%以上，无论从国家安全还是经济效益考虑，这都是重大隐患。”中科院院士、国际宇航科学院院士、“两弹一星”元勋孙家栋院士说。所幸目前国产的北斗系统正在逐渐被国内用户认可，而且北斗的民用前途非常广泛，特别是未来结合通讯、互联网等产业，会出现“1+1>2”的应用前景。

南京是国内北斗产业起步较早的地区，全市涉足北斗产业领域的企业有上百家，其中，同方北斗、6902、指南针三家公司被中国卫星导航定位应用管理中心授予国家首批《北斗导航民用服务资质证书》。南京大学、南京航天航空大学、南京信息工程大学、解放军理工大学、中电科14所和55所、总参第60研究所等科研院所，在卫星通信、系统开发等方面具有很强的研发实力。众所周知，南京是我国气象教学与科研实力最有代表性的城市。始建于1960年的南京气象学院，被誉为“中国气象人才摇篮”，国内首屈一指，国际享有盛名。空军气象学院的空军气象，东南大学的交通气象，河海大学的水文气象，南京农业大学的农业气象，皆处国内一流。卫星气象应用具有国防、经济战略价值，成立于2000年6月的南京中网卫星通信股份有限公司，十几年前就看准这一优势，公司建有“卫星与气象产学研基地”，十几年来奇招迭出，硕果累累，成为我国卫星气象科学与产业的翘楚。

“日前，南京又以绝对优势成功取得2014年中国卫星导航北斗年会承办权。我们的北斗系统也将覆盖亚太地区并向全球推广。”南京浦口区委书记、南京高新区工委书记成玉祥表示，青奥会组委会已明确将北斗应用列入“智慧青奥”信息化重大专项，南京高新区将借助青奥会向世界推广“北斗”品牌，推动北斗卫星导航产业更加快速发展。

全球卫星定位系统大PK

所谓“全球卫星定位系统”，简单地说，就是数十颗卫星组成一个网，并要保证在全球任何时刻、任一地点都能同时观测到4颗卫星，以确定这个地点的经度、纬度和高度，达到准确授时、定位和导航的目的。目前世界上共有4套这样的系统——美国的GPS、俄罗斯的“格洛纳斯”、中国“北斗”，以及欧洲的“伽利略”。

从技术体系上看，“北斗”卫星导航系统实现了两大创新：其一是把导航与通信紧密地结合起来，这种融合可能成为未来新一代卫星导航系统的发展方向；其二是混合星座的构成，将全球服务和区域增强服务组合在一起。

GPS系统是世界上最早建立的全球卫星导航系统，无论在系统的成熟性、服务的精度，都处于最领先的水平。俄罗斯正在加紧恢复建设“格洛纳斯”系统，已经基本建成，即将提供相应的服务。“伽利略”系统正在建设，目前还没有提供正式的服务。

“北斗”卫星导航系统和其他三大卫星系统的建设是不完全一样的。作为后来者，“北斗”博采众长，吸收了美国GPS和俄罗斯“格洛纳斯”的优点。据南京北斗研究院院长陈伏州介绍，我国的北斗系统比之GPS具有更多更好的功能。与GPS相比，“北斗”的首次定位速度和授时精度都表现出更好的优越性。“北斗”卫星导航系统组网完成后，系统用户定位，电文通信和位置报告只需要几秒钟，而GPS首次定位却需要1～3分钟。由于“北斗”导航卫星星座将由分布在3个轨道的35颗卫星组成，所以它与由31颗卫星组成星座的GPS、24颗卫星组成星座的“格洛纳斯”相比，规模更庞大。GPS有遥感、遥测、定位、导航功能，但不能实现对设备状态的控制。北斗除了具备GPS的功能，还给对象设备增加了一个短报文装置，从而对设备实行实时的监测和控制。短信服务是北斗卫星导航试验系统的特色，也是优势。一般来讲，其他卫星导航系统只是告诉你什么时间、在什么地方，而北斗卫星导航系统除了让你自己知道在什么时间、什么地方之外，还可以将你的位置信息发送出去，使你想告知的其他人获知你的情况。它解决了何人、何事、何地的问题，这也是北斗短信的特色服务，把短信和导航结合，是中国北斗卫星导航系统的独特发明。

在工程技术上，“北斗”也大有作为。大到为遥感卫星提供精密轨道位置，小到可监测桥梁、大坝工程的变形、出租车智能呼叫、城市动态智能交通导航、心脏病人健康预警……随着我国自主研制的全球卫星定位系统——“北斗”卫星导航系统于今年覆盖亚太地区，这一系列关系到百姓生活的卫星民生应用即将面世。所以，靠“北斗”一个终端就可以走遍天下。