北斗成网，作用几何？

陈文英

7月7日，各地高考作文题目相继出炉，引起广大“吃瓜群众”的围观——“上海卷的题目有哲理”“江苏卷依旧是风花雪月”“天津的作文题很新颖”……

如果让你写，你打算写哪个题目呢？我当然选北京卷了！以下是2020年高考北京卷作文题：

“2020年6月23日，北斗三号的最后一颗卫星成功发射，标志着我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统完成全球组网部署。整个系统由55颗卫星构成，每一颗都有自己的功用，它们共同织成一张‘天网，可服务全球。材料中“每一颗都有自己的功用”，引发了你怎样的联想和思考？请联系现实生活，自选角度，自拟题目，写一篇议论文。”

看完题目，跃跃欲试！铺开卷子，北斗的功用信手拈来。大到国家战略、产业布局，小到你一天的吃喝玩乐，“看不见”的北斗都参与其中。

一箭穿云，星耀全球

北斗卫星导航系统（以下简称“北斗系统”）是中国自主建设、独立运行，与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，可在全球范围，全天候、全天时，为各类用户提供实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信等服务。

相较于我们所熟悉的美国GPS全球卫星导航定位系統以及俄罗斯的格洛纳斯系统和欧盟的伽利略系统，我国的北斗系统在多方面进行了创新。

首先是星座架构不一样，北斗系统空间段采用地球静止轨道卫星（MEO）、倾斜地球同步轨道卫星（GEO）和中圆地球轨道卫星（IGSO）等三种不同轨道的卫星组成的混合星座，与其他卫星导航系统相比，高轨卫星更多，抗遮挡能力更强，尤其在低纬度地区性能优势更为明显。随着北斗三号最后一颗全球组网卫星发射成功，北斗三号 30 颗组网卫星全部到位，包括 24 颗 MEO 卫星、3 颗 IGSO 卫星和 3 颗 GEO 卫星。

其次是所有星座之间都有星间链路，实现星星互联、星地互联，卫星之间可以进行互相测量、通信，一旦地面基站出现问题，卫星仍能正常运行。

三是北斗系统提供多个频点的导航信号，能够通过多频信号组合使用等方式提高服务精度。

四是北斗系统创新融合了导航与通信能力，具备定位导航授时、星基增强、地基增强、精密单点定位、短报文通信和国际搜救等多种服务能力，可实现实时米级、分米级、厘米级的导航定位增强服务，全球定位服务精度优于10米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于20纳秒。

此外，北斗系统可容纳的最大用户数为540000户/小时，这意味着即使很多人同时在线，系统也不会崩溃坏死。

北斗系统的增强系统包括地基增强系统与星基增强系统。

地基增强系统是北斗卫星导航系统的重要组成部分，按照“统一规划、统一标准、共建共享”的原则，建立以北斗为主，兼容其他卫星导航系统的高精度卫星导航服务体系。利用北斗/GNSS高精度接收机，通过地面基准站网，利用卫星、移动通信、数字广播等播发手段，在服务区域内提供1～2米、分米级和厘米级实时高精度导航定位服务。

星基增强系统是北斗卫星导航系统的重要组成部分，通过地球静止轨道卫星搭载卫星导航增强信号转发器，可以向用户播发星历误差、卫星钟差、电离层延迟等多种修正信息，实现对于原有卫星导航系统定位精度的改进。

这些技术创新使北斗系统拥有三个全球独一无二的功能：一键报警求救功能，毫米级超高精度定位功能以及千字报文功能。

高精尖的技术创新再加上卫星导航芯片、模块、天线、板卡等基础产品，北斗系统系列产品实现了自主可控，形成了完整的产业链，逐渐应用到了国计民生的方方面面。

上天下海，无所不能

作为一种重要的时空基础设施，北斗和我们的生活息息相关。由于终端芯片更便宜，定位误差更小，精度更高，支持短报文、无源定位等功能，目前已有70%的国产智能手机以及大部分运营车辆及渔业、海事、移动通信、民航等终端设备采用北斗系统。据不完全统计，目前已有650万辆运营车辆及7万多艘渔船和执法船安装了北斗终端。基于北斗系统的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用，广泛进入我国大众消费、共享经济和民生领域，深刻改变着人们的生产生活方式，同时也产生了显著的经济和社会效益。

自系统提供服务以来，北斗已在社会治安、疫情防控、交通运输、农林牧渔、防灾减灾、应急搜救、科学考察、气象测报、通信授时、电力调度等领域提供广泛应用，服务国家基础设施，堪称上天下海，无所不能。

社会治安

社会治安关系每个人的福祉，北斗在该领域的公安执法、特殊人群保护等方面，为社会大众增加了安全感。反恐、维稳、警卫、安保等具有高度敏感性和保密性的公安业务，容不得半点差错。北斗系统在公安信息化系统建设，警力资源动态调度、一体化指挥等方面发挥了重要作用，提高了公安执法的响应速度与执行效率，具体包括公安车辆指挥调度、民警现场执法、应急事件信息传输、公安授时服务等。其中，应急事件信息传输使用了北斗特有的短报文功能。

北斗系统的导航、定位、短报文等功能，为老人、儿童、残疾人等特殊人群提供了电子围栏、紧急呼救等应用，其中电子围栏实现了相关人群走出设定的电子围栏范围，设置人手机就能收到及时提醒的功能，保障了弱势群体的安全。

疫情防控

疫情初期，中国曾以“十天建成一座医院”的速度震惊了世界。当时北斗高精度定位设备火速驰援武汉火神山、雷神山医院建设，确保工地大部分放线测量一次性完成，实现高精度定位、精确标绘。

此外，基于北斗的医疗废物监管平台，实现了武汉市对医疗废物的实时监管。智能监管平台形成了在线监测和追溯留痕的接轨，让每一件医疗垃圾都登记在册、有据可查，为杜绝二次污染提供了精准的数据支持和信息化支撑。

交通运输

在交通运输领域，北斗系统的功能应用可谓海陆空“三管齐下”。陆地上，可实现高速无障碍收费、智能高铁、车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等功能。

江西省就通过依托北斗自由流收费技术（BTC），实现了车辆无需停车即可自动缴费等一系列应用。世界上第一条最高设计时速350千米/小时的高寒、大风沙高速铁路京张高铁的建设、运营、调度、维护、应急等就是基于北斗卫星系统所提供的全流程智能化服务，因此京张高铁也被称为“智能化高速铁路”。

航海上，北斗可实现远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等指导。航空领域可实现航路导航、机场场面监控、精密进近等功能。有了北斗的高精度定位，飞机失联的事故就不会再发生了。

目前，北斗系统已经成为助力实现交通运输信息化和现代化的重要工具，在建立畅通、高效、安全、绿色的现代化交通运输体系方面大有作为。

农林牧渔

结合遥感、地理信息等技术，北斗卫星导航技术使农林牧渔等产业快速发展，显著降低了生产成本，提升了劳动生产率，提高了劳动收益。

在农业方面，北斗系统可实现精准播种、农田信息采集、土壤养分及分布调查、农作物施肥、农作物病虫害防治、特种作物种植区监控以及农业机械无人驾驶、农田起垄播种、无人机植保等应用，使传统农业加速向智慧农业发展。目前，农业机械无人驾驶、农田起壟播种、无人机植保等应用对高精度的北斗服务需求强烈。

在内蒙古自治区巴彦淖尔市，基于北斗系统的无人驾驶导航播种机，能实现每千米播种作业偏差不超过2厘米，每天可完成100亩的播种工作量。精准科学的种植方式使土地利用率提高了10%，农作物增产达15%以上。

在国家森林资源普查中，北斗卫星导航技术结合遥感等技术，发挥了重要作用。而在日常的林地管理与巡查等方面，北斗的运用则大大降低了管理成本，提升了林业管理部门的工作效率。主要应用包括林区面积测算、木材量估算、巡林员巡林、森林防火、测定地区界线等。其中，巡林员巡林、森林防火等使用了短报文功能。而随着中国林区实行集体林权改革，北斗系统在勘界确权上也得到了广泛应用。

人在家中坐，牛在山上跑。这种看似“荒诞”的剧情在北斗的加持下，早已成为可能。2014年10月，北斗系统开始在青海省牧区试点建设北斗卫星放牧信息化指导系统，依靠牧区放牧智能指导系统管理平台、牧民专用北斗智能终端和牧场数据采集自动站，实现数据信息传输，并通过北斗地面站及北斗星群中转、中继处理，实现对草场牧草、牛羊的动态监控。因此，牛羊的一举一动都逃不过“你的眼睛”，更不会再发生“牛羊不见了”的事情。2015年夏季，试点牧区的牧民已经开始使用专用北斗智能终端设备来指导放牧，效果毋庸置疑。

我国是渔业大国，海洋渔业水域面积达300多万平方公里，从事海洋渔业的渔民众多。在渔业方面，北斗系统主要在渔船出海导航、渔政监管、渔船出入港管理、海洋灾害预警、渔民短报文通信等方面发挥作用。其中，最重要的也是最常用的功能莫过于短报文通信了。浩瀚的汪洋大海无法建设移动基站，导致所有通信设备都没有信号，这时候北斗就成了海上的“保护神”，渔民可通过其终端发送短报文向家人报平安。因此，不少渔民深爱北斗，民间也有了“一拜妈祖，二拜北斗”的说法。

目前，我国东南沿海50海里以外的中远海运船舶均安装了基于北斗的海上通信设备，为渔业管理部门建立了超过1300个船位监控系统。截至2018年底，已发展入网用户近7万个，日均提供位置数据800万条，近3年累计救助渔船210余艘，挽回经济损失超过10亿元。

除了保障船舶的安全，北斗还保障了水质环境的健康。江苏首套智能北斗船舶生活污水接收装置2019年建成投用，该装置结合北斗物联传感技术，实现了全过程闭环监测和环保大数据监控，有效避免港内作业船舶污水偷排漏排。

防灾减灾

灾害无情，但北斗“有爱”。在防灾减灾领域，北斗系统通过短报文与位置报告功能，可实现灾害预警速报、灾情上报、救灾指挥调度、快速应急通信等，极大提高了灾害应急救援反应速度和决策效率。其中，救灾指挥、灾情通信使用的仍是北斗特有的短报文功能。在灾害中，我们还可以使用北斗的高精度服务对楼宇桥梁水库等进行监测。

12年前，5·12汶川地震发生后，灾区所有通信全部中断，如何与灾区民众取得联系成了难题。当时的北斗二号系统通过短报文等功能，在抗震救灾过程中发挥了重要作用。地震发生仅仅5个小时，首批武警官兵到达地震重灾区，通过北斗卫星导航用户终端机为灾区发出了第一束急救电波。5月13日，一支携带了北斗终端机的部队，从12：00开始，沿着马尔康、黑水、理县到汶川的317国道，以6km/h速度急行军，进入汶川境内，一路将侦测到的灾情准确发回了总部。诸如此类，北斗系统在黄金救援的72小时里，架起了救灾现场和后方指挥部间的“生命连线”，助力救援队从死神手中抢人。

除了地震，其他地质灾害在我国也时有发生。北斗系统在地质灾害监测方面同样很强大，通过发现地质灾害隐患点， 避免了不少灾害的发生，贵州就是一个很好的例子。

贵州利用已有地质灾害监测预警与应急指挥成果，结合省内地质环境与气候环境特点，研制了一系列基于北斗的经济实用型地质灾害一体化智能监测设备，搭建了北斗地质灾害预报预防平台。平台应用以来，已成功预警多次滑坡、崩塌等地质灾害。

日常生活

虽然人们经常说看不见北斗卫星在哪里，但其实北斗早已走进千家万户，牢牢占领了我们的生活。手机、车载导航设备、可穿戴设备，旅游、购物，等等，早已成了北斗系统的“新领地”。通过与5G、物联网、大数据、云计算等技术的深度融合，北斗实现了包括手机导航、路线规划等众多位置服务功能。

我们日常最喜欢的“买买买”，没有北斗系统提供精准的配送方案也是不行的。国内有电商平台研制出了“北斗”智能车载终端及人员佩戴式手环设备等产品，并接入物流云平台进行有效运转，能实时掌握和调度车辆、人员位置、状态和载货信息，为客户提供最适合的配送方案，并根据需求变化迅速调整。

在旅游方面，北斗系统也很贴心。泰山景区就打造了基于北斗的智慧泰山综合管理体系，以防火智能调度、旅游智慧服务等为核心，涵盖景区保护、管理等层面。景区通过26部北斗智能终端等的建设，实现泰山2.0升级版云直播平台创新应用，让游客足不出户就能欣赏到泰山的壮美景观。这种“云旅游”方式，大大满足了疫情期间无法出门远游的人们的需求。

金融、电力

金融涉及国家政治经济民生等方方面面，而时间就是金融行业的命脉，差之毫厘，可能动辄就是几千万、上億的损失。这时候北斗的授时功能就显得尤为重要。通过使用北斗授时功能，可实现金融计算机网络时间基准统一，保障金融系统安全稳定运行。

电力传输同样涉及国家经济民生的安全，时间同步一样重要。电力管理部门通过使用北斗系统的授时功能，在电网时间基准统一、电站环境监测、电力车辆监控等方面开展应用，保障电网安全稳定运行。其中，电网时间基准统一等迫切需要高精度的北斗服务。

应急搜救

北斗系统是全球第一个实现三频发播的卫星导航系统，这使北斗可以更准确地掌握地面终端的位置信息，在海洋、沙漠和野外等没有网络的地方，只要装有北斗系统终端的手机、车船等就可定位自己的位置，并向外界发布短报文信息。再加上可对运动目标进行定位导航、为缩短反应时间的武器载具发射位置快速定位等功能，北斗在人员搜救、水上排雷等操作上具有很大的优势。

目前，北斗系统已经广泛应用于沙漠、山区、海洋等人烟稀少地区的搜索救援，通过卫星导航终端设备可及时报告被困人员所处位置和现实情况，有效缩短救援搜寻时间。这对于“路痴”来说绝对是一个福音，再也不用担心“爬山”风险了。

科学考察

5月27日，2020珠峰高程测量登山队成功登顶世界第一高峰珠穆朗玛峰，此次珠峰测高全面应用了北斗卫星导航系统，这也是北斗系统在珠峰高程测量项目中的首次应用。

在峰顶，全球导航卫星系统GNSS接收机能通过卫星获取平面位置、峰顶雪面大地高等信息，而大地高与海拔之间有一定换算关系。

2005年，GNSS卫星测量主要依赖GPS系统。今年，我们同时参考了美国的GPS、欧洲的伽利略、俄罗斯的格洛纳斯和我国自己的北斗系统，并以北斗的数据为主。登顶测量时，顶峰的GNSS接收机依托北斗系统和珠峰地区以及外围的GNSS监测网联机同步观测，同时还监测了相关地区的地壳运动。

北斗系统的作用还有很多很多……总之，每一颗星都有用。当下，“北斗+”和“+北斗”已经成为潮流，随着北斗系统和新基建的深度融合，更多应用场景正在呈现。拭目以待吧，未来的北斗将更有用！