6月23日上午9时43分,北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星成功发射,这也意味着北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成,也将进一步拓宽北斗的全球服务应用场景。自古以来,北斗七星就是中国人辨明方向、把握时节的标志。如今,北斗卫星导航系统织就天网、闪耀浩瀚星空,将引领我们的梦想和脚步走向更远的前方。回望北斗“飞天”历程,从立项论证到启动实施,从首颗北斗导航试验卫星发射升空,到今天北斗全球“星座”组网全面完成,数十年风雨兼程、耕耘不辍。此刻北斗终于“圆梦苍穹”。
真正开始全面发挥效能
回想十一年前的2009年,北斗三号工程正式启动建设。按当时的计划,2018年年底前后将发射18颗北斗三号卫星,覆盖“一带一路”沿线国家;到2020年左右,完成30多颗组网卫星发射,实现全球服务能力。现在,收官之星发射成功,也意味着北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成,也进一步拓展这北斗的全球服务能力。
“整个北斗系统建设的时候,实际我们一直是立足于自主可控,星上的产品,关键产品,元器件都坚持走国产化这条道路,这个初心,我们一直坚持。”北斗卫星导航系统工程副总设计师谢军在接受央视采访时表示,到北斗三号,我们全面实现了星载产品百分之百的国产化。实际上,随着北斗系统全球组网的步伐,北斗芯片研发生产技术也逐步成熟。从最初的全部进口到现在的自主研发,从当年的跟随学习到现在的比肩引领,国产北斗芯片逐步替代国外产品并实现产业化。
之前我们对北斗系统的发展做过多次报道,在此再简单复述一下。北斗三号全球卫星导航系统由MEO卫星(地球中圆轨道卫星)、IGSO卫星(倾斜地球同步轨道卫星)和GEO卫星(地球静止轨道卫星)三种不同轨道的卫星组成,包括24颗MEO卫星,3颗IGSO卫星和3颗GEO卫星。其中,GEO卫星安静地驻守在地球上方36000公里的太空,担负着重要的使命--为北斗导航系统的技术指标提升提供增强服务,它们也被大家亲切地称为“吉星”。此次成功发射的是“吉星”家族中的最后一颗卫星。
据报道,吉星采用的卫星平台是我国现役规模较大的卫星平台,强大的承载能力其具备无线电导航、无线电测定、星基增强、精密单点定位、功率增强、站间时间同步和定位六大本领,可为我国及周边地区用户提供导航及增强服务。同时,吉星家族沿袭了北斗系统最鲜明的特色,有源定位和短报文通信。有源定位,即利用无线电测定技术,通过两颗GEO导航卫星联手,不仅能回答用户“我在哪”,还能告诉关注着用户行踪的相关单位“用户在哪”,因此在搜救、渔业等领域被广泛使用,是保障民生安全的“千里眼”;北斗三号的短报文通信也作用巨大,在GEO卫星的助力下,北斗三号系统的信息发送能力从一次120汉字提升到一次1200个汉字,还可发送图片等信息,应用场景更为丰富。
此外,北斗三号的服务能力较北斗二号拓展了10倍,在通信、电力、金融、测绘交通、渔业、农业、林业等领域,更多的人可以享受到北斗导航系统的普惠服务。
实际上,自北斗提供全球服务以来,国家各行各业应用北斗的信心倍增。北斗的融合应用领域也在不断拓宽,在工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域,自动驾驶、自动泊车、自动物流等创新应用层出不穷。
北斗的现实意义
一直以来,美国的GPS导航系统在全球占据着霸权地位,而北斗的意义,毫无避讳地说,就是要替代GPS,实现我们的国家安全。具体来说,卫星导航系统是面向国家安全、社会经济发展、人民生活提供时间基准、空间位置基准的。就像停水停电影响城市生活一样,卫星导航服务一旦中断或存在风险,对国家安全、人民生活都会产生重大影响。正如北斗三号衛星总设计师陈忠贵所说,“作为时间和空间的基准,如果由别人提供,安全感何来?”北斗完成组网,对我们的意义不言而喻,它带给我们的,将不仅是更精准的定位、更精确的数据,更是充足的战略底气和巨大的社会价值。同时,中国北斗人一向秉持着“服务全球、造福人类”的初心,志在将中国科技创新成果与更多国家和人民分享,为那些渴望用科技改善生活的人们带去希望。
前面已经说过,北斗虽然起步晚,但可以说是后来居上。毕竟,随着北斗地基增强系统提供服务,它可提供米级、亚米级、分米级,甚至厘米级的服务。
“5G+北斗”是彼此赋能、增强彼此的关系。随着5G和北斗的到来,“北斗+5G”的应用技术也将纷至沓来,物与物相连的新应用被打开,也更“接地气”。5月27日,5G和北斗齐上阵为珠峰“新高度”测量“神助攻”。与往年不同的是,GNSS卫星测量不再依赖GPS系统,今年同时参考四大全球导航卫星系统,并最终将以北斗的数据为主。5G在这次测量中则提供信号保障,通过“云直播”坐实了中国5G技术在世界遥遥领先的水平。
这说明,北斗也将与5G一样共同为数字“新基建”发力。二者强强联手,将给人们带来前所未有的风景。有观点认为,5G是智能化时代的基础设施,其
“极高速率、极大容量、极低时延”的特征可为满足未来虚拟现实、智能制造、自动驾驶等应用需求提供基础支撑。北斗则是唯一的全球性、高精度时空基准。“5G+北斗”的结合,最重要的是实现信息的时空位置可感知、可计算、可量测、可控制。先进的5G搭配超前的北斗,产业融合将更智能,实现“5G+北斗”融合和相互赋能,有大量的机遇,也将迎来巨大的挑战。
据了解,在2020年,国产导航系统的市场规模将超过4000亿元。未来,伴随着技术不断成熟,“北斗+5G”有望在机场调度、机器人巡检、无人机、建筑监测、车辆监控、物流管理等领域广泛应,未来将催生更多的新技术、新需求与新业态。实际上,早在2019年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3450亿元。北斗与互联网、大数据、人工智能等新技术的融合发展,正在构建以北斗时空信息为主要内容的新兴产业生态链,并正在成为北斗产业快速发展的新引擎和助推器,推动着生产生活方式变革和商业模式的不断创新。
经过多年发展,北斗已形成完整产业链,北斗基础产品已实现自主可控,国产北斗芯片、模块等关键技术全面突破,性能指标与国际同类产品相当。多款北斗芯片实现规模化应用,工艺水平达到22纳米。