“北斗”对我国航天发展影响深远

建设“北斗”卫星导航系统（简称“北斗”系统），对于提高我国的国际地位，促进经济社会的发展，保障国家安全等许多方面，都具有十分重大的战略意义。中国航天科技集团公司原总经理马兴瑞说过：“20世纪六七十年代我们有原子弹，现在我们有原子钟。” 原子钟是决定导航卫星品质的核心产品，用这样的比喻来形容我国“北斗”系统的战略意义一点都不为过。

其实，“北斗”系统对我国航天事业本身的发展也影响深远。它的建成是我国航天从建设基础设施、发展航天技术阶段进入全面应用阶段的一个标志。

1 “北斗”产业化引领中国太空经济

随着航天技术的发展，世界航天除了进行太空探索、载人航天、军事航天等之外，更加重视应用航天技术来推动社会经济发展。太空经济是指包括各种太空活动所创造的产品、服务、市场以及形成的相关产业。太空经济一般包括广播和电视在内的卫星通信、远程医学、导航定位、卫星遥感、气象和气候监测、太空旅游、航天运输和后勤服务、天基国家安全资产等。新兴的太空经济正在改变人类生活的方方面面，成为世界经济发展和人类生活的重要组成部分。回顾2013年，“北斗”产业化已成为我国太空经济中最亮丽的风景线。

产业化是指要使具有同一属性的企业或组织，集合成社会承认的规模程度，以完成从量的集合到质的激变，使其真正成为国民经济中的重要组成部分。在我国发展太空经济的过程中，在航天发射、卫星通信、卫星遥感等领域，虽曾产生过效益，但远未达到产业化的水平，相对来说，“北斗”是我国目前最可能实现产业化的一个航天领域。

2013年12月27日，国务院新闻办公室举行新闻发布会，介绍了“北斗”系统正式向亚太区域提供服务一年以来的情况。在过去一年里，“北斗”系统实施了提高系统精度和稳定性的“精稳工程”。该系统连续稳定运行，性能指标稳中有升。监测评估表明，“北斗”系统服务性能满足定位精度10m指标要求，北京、郑州、西安、乌鲁木齐等地区定位精度可达7m左右；在东盟等低纬度地区，定位精度可达5m。

为了促进“北斗”的产业化，国务院办公厅在2013年10月9日，公布了《国家卫星导航产业中长期发展规划》（以下简称《规划》），作为产业发展的指导性纲领。《规划》将芯片研发提升到产业发展的战略高度，反复强调国产芯片的重要性。与此同时，在美国“全球定位系统”（GPS）产品占据市场多数份额的大背景下，用“北斗”/GPS双模芯片代替GPS芯片成为“北斗”产业一致认可的发展战略。这一年中，“北斗”产业取得了长足进步，国产“北斗”核心芯片、模块等关键技术全面突破，性能指标与国际同类产品相当。我国自主研发的“北斗”芯片已经可以进入到车辆、手机。“北斗”系统的产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、大地测量、智能驾考、通信授时、救灾减灾等诸多领域。

在对产业化程度影响很大的大众应用领域，目前已有20多个厂家参与“北斗”/GPS车载导航仪的生产，10余个品牌的“北斗”/GPS车载导航仪已经正式走向市场，前后装市场已各完成10万台以上的安装和销售。用户体验表明，“北斗”/GPS车载导航仪可以有效提升用户在城市峡谷中导航定位的可用性和精度。同时，随着芯片小型化、低功耗、低成本的发展，“北斗”芯片正在走进手机。预计不久，“北斗”/全球导航卫星系统（GNSS）芯片将全面走向大众应用，服务大众生活。粗略估计，国产“北斗”/GPS双模芯片全年的出货量，从2012年的万片级迅速增长到百万片级，2014年预计还将继续强劲增长。芯片出货量的增加带来了成本的大幅下降，国内“北斗”/GPS双模芯片的成本从2012年的150～170元降至如今的70～80元，较之国外GPS单系统芯片50元左右的成本，差距明显缩小。预计到2015年“北斗”占市场比重能达到30%左右，2020年以后“北斗”所占的市场份额会更高。

国内企业正在开拓市场，创新解决方案，继而走出独具特色的“北斗”产业发展之路。如不久前在澳门国际机场安装完成并投入使用的“北斗”卫星实时沉降监测系统，就是用双系统兼容设备代替单系统的成功案例。澳门国际机场地面沉降原本使用GPS单一系统进行监测，在安装使用“北斗”/GPS双系统兼容监测终端后，监测数据精度和可靠性大幅提高，监测系统得到了较为明显的改善。

展望新的一年，我国的“北斗”企业仍然面临国外企业的激烈竞争。自2012年底“北斗”系统空间信号接口控制文件（ICD）发布后，国外芯片厂商快速反应，部分厂家几乎同步推出了兼容“北斗”系统的芯片产品。国内“北斗”芯片厂商业务主要集中在高精度和行业导航领域，车载、手机应用等大众导航市场所占的份额仅有10%左右。2013年11月，高通公司携手韩国三星公司推出新一代智能手机GALAXY Note3，该款手机成为首批支持“北斗”系统的智能机。博通公司紧随其后，在2013年12月11日宣布推出一款卫星导航芯片bcm 47531，它同样支持我国的“北斗”系统，据称其定位精准度将提高2倍。通信芯片与导航芯片二合一，将成为主要的发展趋势。这种手机综合芯片组解决方案，对成本的要求极其严格，包括蓝牙、定位、W iFi等模块在内，其总成本不能超过10美元。目前国内厂商在这方面将面临重大挑战。为了应对这场挑战，“北斗”芯片企业必须要和我国的通信企业联手合作。

“北斗”产业化的机遇和挑战并存。首先，提高卫星的寿命和保持卫星星座的稳定运营是“北斗”产业化的前提，这对卫星研制和运营提出了许多新课题；其次，“北斗”的成功运营也为我国航天发展提供了一个复杂星座的运营经验；再次，如何让“北斗”产业健康有序发展？如何让“北斗”走入千家万户？如何与物联网、大数据等新兴产业有效融合？如何保护“北斗”的知识产权？这些问题也亟待解决。无疑，“北斗”产业化既是中国太空经济的开路先锋，又将成为中国卫星应用发展甚至中国航天发展进入新阶段的标志。

“北斗”系统终端

2 “北斗”系统将为国防安全提供重要支撑

我国的许多军事专家对“北斗”系统的战略意义评价很高，如国防大学的金一南教授说：“让‘北斗’系统尽早投入使用，其重要意义和紧迫性甚至超过载人航天和‘嫦娥’工程。” 为什么军事专家会对“北斗”系统会作出如此高的评价？

在军事领域，如果完全依赖美国GPS，将对国防安全造成极大损害。GPS已在全球广泛应用，绝大多数国家对其都有依赖性，这就意味着，目前任何配备GPS卫星导航系统的别国军队，战时都有可能被美国“做手脚”而变成“瞎子”。一些与现代化军事装备有关的信息处理，如果过度依赖GPS系统，那么，在GPS无法使用或美国停止导航信号的播发，乃至在信号中加入干扰，就会让使用国在军事上陷入极大的被动。

随着“北斗”的投入使用，我国将逐步摆脱对美国GPS系统的依赖，这对国防安全具有重要意义。一旦“北斗”系统成熟，其精确定位和导航的功能将提高我国武器的精准打击力度，如战斗机、导弹、潜艇和航母的精确打击能力；还可以增强弹道导弹机动发射车、自行火炮与多管火箭发射车等武器载具发射位置的快速定位，缩短反应时间；此外，“北斗”对人员搜救、水上排雷也可提供定位服务。

美国世界安全研究所中国项目部主任孔哲文曾说：“‘北斗’系统将为中国提供独立的导航定位能力，这不仅会冲击商用导航领域，还会因为中国减少了对美国GPS的依赖，而产生更大的战略冲击。” 迄今为止，国际上的卫星导航系统虽有广阔的民用空间，但其主要发展动力都来自它的军事用途。无疑，对于兵力兵器而言，时间、空间位置和控制是完成作战任务的基本前提。随着武器装备信息化程度的不断提高，原本被地理空间割裂的不同战区，将连通成为一个全球战场。如果没有统一、可靠的时间与位置体系，就无法实现诸兵种、跨地域的协同作战。如果一个国家没有自主的导航卫星系统，在紧急情况下，一旦拥有卫星导航系统的国家关闭其系统，这个国家性能再高的武器装备也无法发挥效能。由此可见，建立一个不受美军控制的独立导航卫星系统，是避免我国在突发战争中受制于人，保证国家安全的根本命脉。

英国《简氏防务周刊》（Janes Defence W eek ly）曾撰文称，中国的“北斗”系统对美国的GPS系统构成了挑战，美国垄断卫星导航高科技的时代即将结束。不必讳言，“北斗”系统正式运营后，中国在遭遇外敌入侵时的精确反击能力将出现质的飞跃。将“北斗”系统与导弹系统相互匹配，完全可以形成中国特质的反导防御系统。届时中国将形成“陆、海、空、天”四位一体的“国防门”，大大提升中国的国防安全系数。

“北斗”卫星导航系统专家组成员、武汉大学测绘遥感专家、中国工程院院士刘经南在一次采访时也表示，“相对于美国GPS，目前的‘北斗’系统优势在于，在保证全球精确度、可用度的前提下，确保亚太区域高精确度、高可用度。这在一定程度上保证了我国及周边地区的安全保障优势，为我国国家发展战略做出了贡献”。

“北斗”系统应用示意图

3 结束语

我国“北斗”系统的成功运行，不仅对世界卫星导航市场乃至大国战略格局产生了深刻影响，而且也对中国今后的航天发展产生了深远影响。美国航天评论网曾刊发了航天专家泰勒·迪纳曼题为“来自中国的压力推进美国GPS系统升级”的文章。该文最后建议，对美国而言，最好的解决之道就是加速实施GPS系统的现代化和升级换代，从而让美国继续稳坐卫星导航技术的“头把交椅”，还能阻止欧洲和中国取得与美国相匹敌的军事导航、授时和定位能力。我们有理由相信，中国的“北斗”系统一定会继往开来，不断发扬创新精神，在新一轮卫星导航系统的竞争中取得更大成绩。（本评论仅代表专家个人观点，不代表官方或本刊观点）