搭建综合服务平台推动北斗产业发展

· 文|上海北斗卫星导航平台有限公司 陈大吾

随着中国国家经济实力的增强，应用卫星研制开始逐步按体系形成规模。北斗卫星导航定位系统的组网成功，标志着中国自主可控的空间基础设施建设开始进入到能参与国际竞争的实用阶段。但中国的卫星应用还处于起步阶段，存在系统研究不充分、盈利模式不清晰、基础配套设施短缺等一系列问题，目前绝大部分应用项目还采用参照国外应用案例的跟随式推进方式。

在统一的坐标体系下，精准的时间和立体位置信息在四维时空坐标上具有唯一性。时间、位置的唯一性可以保证以精确位置和时间建立的数据记录是唯一的，以立体坐标为地址节点的检索号是唯一的。在国家明确规定的坐标体系下，可以确定同一个地点只能在不同的时间才能产生不同的事件，同一时间不同的地点不能产生同一个事件的原则，因此在国家战略、社会管理、信息安全等涉及时空领域的各个方面，北斗系统都会起到关键性的作用。以北斗系统应用为推动，充分利用好这一国家自主可控的空间基础设施，在应用示范的基础上形成一系列的规范和标准，是当前面临的主要问题。

顶层规划缺失是北斗系统应用过程中碰到的实际问题。在实践中，通过组建专业化“北斗（区域）位置信息综合服务平台”（以下简称 “平台”）的方式，在平台上集聚资源，打破航天封闭式搞应用的模式，由社会和市场提出需求，规划并主导相关行业的发展，同时通过科学普及的方式让人们了解卫星的功能和作用，进一步收集大众需求和创意，推动卫星应用的发展。因此如何建设并充分发挥平台在卫星应用领域的作用值得进一步探讨。

一、平台的需求

由于各类利益群体立场不同，在各个层面都对平台的建设提出了各自不同的要求。

政府对平台的要求：平台是推进北斗系统在行业和区域内应用的枢纽，为北斗系统应用单位提供高效、方便、快捷的信息服务渠道，是政府安全、运营、管理的数据集聚中心；在确保国家信息安全的同时，是政府面向大众的第三方公共服务平台；在与各方充分沟通的基础上，引领、集聚、带动区域内相关产业的发展。

中国卫星导航定位应用管理中心、总参测绘导航局等国家主管部门对平台的要求是：平台是国家时空基准领域应用服务的重要基础设施，是空间基础设施的补充完善，是实施国家战略面向用户服务的地基部分，是国家实施位置、导航、时间信息获取、汇集、处理、挖掘、监管、防护、分发的主要通道的实施单位，是现代军事装备及信息化条件下立体作战指挥的重要支撑机构。和平时期，以服务民用市场应用需求为主，并积极通过军民共建的方式推动天地一体化通信、地面测控、保障维护等基础设施的建设，扩大北斗系统的综合服务能力；在国家面临紧急状况时，集中全部服务设施和服务能力，服从国家战略命令，服务国家战略需求。

社会对平台的要求：对于战略性新兴产业，在市场还未完全成熟时，中小企业都有抱团取暖的要求，通过平台能达到对接政府、技术共享、引导市场、资源分享的实际需求。广大民众在获取平台精准服务的同时，又希望能确实保护好涉及个人隐私的信息数据。而作为平台的投资方，在平台兼顾公益性服务的同时获取最大效益。

二、平台的功能和作用

作为国家授权建设的区域性平台，必须平衡并满足好多方的利益诉求；作为第三方公共服务平台，必须保证服务数据的公平、公正和安全，在兼顾公益的基础上，引导用户新的需求；通过实现跨行业的数据交换及汇集，不断满足公众日益高涨的信息服务需求，并且创造出平台的盈利模式。

★ 上海北斗地基增强网台站分布图

为满足不同用户的需求，平台必须提供不同精度的位置和时间的实时服务。为保证天基信息的可靠应用，减小卫星轨道偏差、电离层扰动产生的定位误差，在地面通过地基增强网络实现对卫星信号的修正，获取高精度定位数据；通过卫星和地面广播、移动网络快速实现误差修正信号的分发，通过提高网络的抗干扰和自主防御与修复能力，提高网络的生存度，保证定位数据的正确性。经地基差分修正后的实时定位精度可以提高1～2个数量级。同时，在地基监视网络建成后，可以对全球的电离层信号进行监测，实现对空间目标、全球气象信息的实时监测，还可以完成对组网卫星的测控，对卫星轨迹的进行高精度修正，所以平台依托的地基设施是天基系统的补充和完善。在极端情况下，一旦天基卫星系统受扰，地基网络还可以给空间飞行器提供必要的定位措施。

通过对地基通信基站绝对坐标的精确标定，并对通信基站信令和时间同步系统的改进，保证基站时钟与北斗时间相位同步，即可以将通信基站视为泛在的地基位置参考基站，通过利用改进后的通信信号，可以实现室内的精确定位。

通过在飞行器上装载卫星导航设备，结合接入的通用航空监视雷达网络信息、飞机的无线电通信信号、应答机信息，实现对空中目标的实时监视与服务。通过对地探测雷达，光纤传感网络对地下设施进行探测和定位，实现在中国自主可控的时空坐标体系下的全球网格化分割和管理，参与国际全球定位系统的合作与竞争。

平台依托逐步建成的空、天、地一体化时空网络、结合卫星通信网络、无线传感网、雷达监视网和物联网等设施，提供社会各界所需的时间、位置与导航信息。通过卫星的回传信道，提供应急情况下的卫星通信，在用户允许的情况下不断地获取与时空相关的事件与信息，对获取的与时空相关的信息进行综合分析和数据挖掘，推断出社会的各类行为习惯，提供各行业的增值服务。

平台是社会资源的汇聚点，通过汇聚产业链中的各类人才，参与行业协会、技术联盟的工作，逐步成为政府与市场、技术与产业、资本与企业对接的桥梁和纽带。通过制定行业标准和技术规范，引导产业良性规范地发展。由于平台将积累大量社会、民众的信息，平台自生的信息安全及发布数据的合理性、合法性将受到极大的关注。一方面，北斗系统是中国自主可控的时空基础设施，结合基于时空物理量的唯一性编码信息和芯片技术，可以确保国家信息资源的安全可靠；另一方面，对于公权、私权对立的信息资源共享上，可以通过唯一性编码标准的实施，确保个人的隐私权；通过对平台数据获取、处理、分发的控制，在法律层面进行控制约束，实现对隐私权的合法保护。

三、北斗（上海）位置信息综合服务平台的建设

“北斗（上海）位置信息综合服务平台”于2012年9月挂牌成立，经过一年半的建设，已经完成了平台框架设计。2013年9月11日，上海北斗地基增强网全面建成并正式开通，具备提供服务的能力，实现了与气象、测绘基准站的对接和数据共享。通过广播电台播发差分信息方式开始为大众用户提供基础设施建设，服务能力已覆盖上海及周边地区。可以提供室外实时亚米级的高精度定位服务。在此基础上，联合国内多地的合作伙伴，已在中国的西南、西北开始建设相应的地基增强网络。通过卫星播发广域差分信息的工作在年内即将实施。

★ 上海北斗平台框架图

结合各地的智慧城市建设和物联网工作，重点在城市公共安全的监测监控方面开展示范应用，通过应用推动产业链的形成和发展。结合当前的安全形势和环保要求，推出了针对“复杂情况下的人、车跟踪定位”的方案，已进入到演示推广阶段；以城市安全管理为抓手的应用服务，如窨井盖监控、电梯安全监控、桥梁和楼宇安全监控、车辆行驶安全监控、食品溯源等安全服务项目已开始在长三角地区开始实施；加强了平台与通信卫星、遥感卫星资源的对接，通过对通信卫星信道资源的整合，在导航、定位的同时，可以为集团用户提供远程的应急通信服务。

在加快上下游产业合作布局方面的平台纽带作用初步体现。与多家北斗芯片厂商合作研制完成了基于北斗地基增强系统的高精度定位SoC芯片。与多个终端厂商开展合作，已完成一批高精度车载监控产品和手机产品的研发。通过资本运作，已在行业平台建设、数据中心共享、室内外定位、三维高精度地图、高精度时钟等领域形成了产业的快速集聚。

随着北斗系统的进一步推进，卫星应用已接近产业井喷阶段，上海北斗平台希望加强与国内外企业跨行业的全面合作，切实做好平台后续开发与应用推广。按照国家平台建设的总体规划，一方面，积极加强与卫星通信、卫星遥感、新一代通信网络的技术对接，完成具有自主知识产权的时空一体化网络的全覆盖，为国家时空信息安全提供技术保障；另一方面，加快与云计算、物联网、大数据等相关行业和产品的对接，通过平台集聚数据，为智慧、平安城市建设提供全方位的服务。