北斗应用推广与产业化经验探讨——以陕西北斗卫星导航应用示范项目为例

文 | 李光涛 张歌

陕西电子工业研究院

近几年，陕西北斗产业发展环境不断优化、产业规模持续扩大、应用领域不断拓展。陕西北斗产业发展在全国始终保持领先地位，已成为陕西发展高技术产业的重要组成部分和推动陕西高质量发展的重要引擎。2014年，陕西省北斗卫星导航应用示范项目启动实施，现已全面完成建设并取得较好的预期效应。陕西北斗区域示范项目以国家战略为指引，围绕“以示范促应用、以应用带产业”的总体思路，通过需求牵引、政府引导、平台建设、政策扶持等措施，抓住北斗迈向综合时空体系升级跨越发展的机遇，不断优化北斗创新和产业发展生态环境，全面推进北斗在行业和大众领域深化应用，服务陕西经济和社会发展，形成了一些可复制、可推广的案例，同时也对区域北斗应用推广与产业化形成了一些可借鉴的经验和做法。

一、陕西北斗区域示范项目成果

陕西北斗区域示范项目从总体设计上，始终结合区域北斗产业可持续发展实际，加强对示范项目科学化、规范化运作，注重实施效果和质量，使示范项目建设在推进国家和区域北斗可持续发展进程中发挥表率和示范作用。示范项目从体系架构上包括创新体系、支撑体系、应用体系、标准规范体系和安全保障体系五大部分（图1）。

图1 陕西北斗区域示范项目体系架构

1.创新要素集聚，技术实力不断增强

陕西区域示范项目从统筹资源，建设产业载体、健全北斗创新体系出发，依托项目总体单位——陕西电子工业研究院，建设了陕西省北斗产业技术创新服务平台，形成了“1132”创新服务体系，即“一网（北斗创新网）、一联盟（产业联盟），三个联合实验室（终端、北斗时空大数据、信息安全），二中心（产品检测中心、产业研究与成果转化中心）。示范项目构建了“政、产、学、研、测、认、用”相结合的产业创新体系，为北斗系统研发、应用及产业化提供有力的技术支撑。从成效上来看，北斗创新网已成为陕西省北斗产业信息发布、产业服务和咨询的公共服务平台，建立了陕西北斗专家库和企业库，全网点击量超过十万余次；产业联盟已接纳各类会员单位30余家；联合实验室为北斗示范工程提供了系统研发、终端研发、信息安全等方面支持，联合研发终端10余款，行业示范系统5个；产品检测中心依托北斗卫星导航产品2601质量检测中心为陕西省北斗相关企业开展卫星导航产品质量检测、电磁兼容性测试、环境与可靠性试验等专业服务，已累计开展相关检测158批次、3431余台套。

2.基础设施完善，公共平台支撑应用

陕西区域示范项目通过建设陕西省北斗应用综合运营服务平台（图2），采用云计算模式，构建了基于省级支撑平台+子系统架构的北斗综合运营平台，实现了位置信息基础平台的共建共享。平台能提供位置信息采集、数据存储、数据安全、数据分析、信息综合应用与发布等功能，与示范应用系统相连接。为用户提供导航定位、短报文通信和基于位置的增值信息服务业务，向用户提供高质量的综合北斗信息服务。该平台除服务示范项目各示范系统外，还面向其他业务部门提供公共位置服务，逐步打造成区域级北斗位置数据中心。

图2 陕西北斗区域示范项目运营平台

3.典型应用引领，覆盖领域逐步扩大

陕西北斗区域示范项目从国计民生和生态保护出发，选择卫生医疗、畜牧业生产、水资源监测、智慧城市、应急管理、司法矫正、车辆安全、公共安全等八个领域，实施八个示范应用，从面上实现重点范围、重点人群、重点资源的实时位置监控和精准时空服务，最大程度满足各级行业主管部门和人民群众对精确位置信息的需求。示范项目推广部署各类北斗终端10万余台套，构建起集芯片、模块板卡、终端、系统应用和运营服务为一体的北斗产业链，提升了陕西北斗产业的整体水平。

（1）基于北斗的120急救指挥综合服务系统应用

该示范应用针对黄土高原沟壑地形地貌，本着服务延安老区人民、改善延安市院前急救水平而提出。项目统筹急救中心、急救站、急救医护人员、急救医院等资源，建立统一指挥、统一规划、统一调度的急救网络急救站系统，覆盖延安市2区11县，18家急救站，覆盖人口超过200万人，延安市参与院前急救的救护车全部完成北斗车载终端的安装、调试、联网，已接入系统运行，并为延安市重点人群配发北斗手环，实现市级急救指挥中心、急救站、医院、急救医护人员、患者五级联动和信息互联互通及资源共享，极大缩短急救时间。2020年，延安市共出车超2万余次，接运伤病员1万余人，处理突发重大事故10余起。该应用还荣获陕西省委网信办牵头组织的2019数字陕西建设优秀成果和最佳实践案例，并入选中国卫星导航系统管理办公室典型应用案例。

（2）基于北斗的水资源监测系统应用

该示范应用是由陕西省江河水库工作中心在渭河流域陕西段实施的示范项目。通过项目建设实现了在渭河流域陕西段利用北斗系统定位、导航、短报文等功能，可对渭河流域水资源监测的数据收集、传输和处理，涵盖数据采集、数据存储、数据处理、参数超标报警、水质异常变动报警、应急处置、数据分析与统计等管理功能，总监测点位（形变监测点、水位监测点、雨量监测点、水位流量监测点）达到70个，全部采用北斗终端，可确保渭河水资源监测的便捷性、准确性，为行业主管部门决策提供数据及分析依据，对水文、水利、水质、流量等数据的信息共享、防洪防汛、安全时间应急处理等具有重要意义，对渭河流域的生态环境及水资源保护具有重要意义。项目已在渭河流域水资源监管和主要水库大坝安全监测上发挥重要作用，借助示范项目效应，还将在汉江、嘉陵江流域陕西段进行复制应用，进而推广到陕西省水利领域应用。

（3）基于北斗的司法矫正监管应用

该示范应用采用北斗卫星定位技术、防拆卸腕带、远程监控等多种新技术，能对社区服刑人员进行多维度、立体式监管，社区矫正电子腕表采用北斗卫星定位、WiFi定位、LBS基站定位三种定位相结合的方式，利用北斗、大数据等技术，实现了社区矫正的信息化管理，提高了工作效率，降低了成本。项目在陕西司法领域进行推广和应用的基础上，还在深圳、广州、湖北、四川、河南、海南、新疆等地得到广泛应用。下一步相关部门还会积极开拓示范应用领域，积极在智慧养老领域进行推广。

（4）北斗通信终端（系统）行业应用

该示范应用采用北斗定位和短报文技术，结合DMR数字对讲技术及通信技术，立足北斗+通信，采用北斗通信终端+北斗通信对讲机的模式，结合特殊环境下的应急通信场景应用，创新研制出具有自主知识产权的北斗终端系列产品，填补了市场空白。项目广泛应用到煤矿、林业、铁路、安保、边防、武警等各个行业领域。项目研发的北斗通信产品结合无线自组网应急通信保障系统在2021年1月山东烟台栖霞金矿事故救援工作中，为现场救援工作提供了可靠的通信保障。

4.产业活动助力，北斗氛围日益浓厚

在示范项目引领下，陕西坚持开放合作、资源共享的发展思路，积极务实开展北斗相关产业交流与合作，促进陕西北斗产业走出去。2016年5月陕西省以“开放、连通、共赢”为主题，组织承办了第六届中国卫星导航年会。2018年11月，联合国全球卫星导航系统国际委员会（ICG）第十三届大会在西安召开。同时陕西还举办了2017北斗产业国际化发展论坛、第二届空天地一体化信息网络大会、2020数字陕西建设高峰论坛等相关活动，新闻媒体多次宣传北斗应用成果和陕西北斗产业状况，为北斗的普及和应用市场培育营造了良好的氛围，让北斗更加深入人心，让大众感受到北斗时空服务的便利与价值。

二、区域北斗产业化发展的经验

近年来，陕西省将“服务国家战略，发展北斗产业”作为战略定位，以“政策引导、基础建设、特色应用、打造新动能”为指引，抓住北斗迈向综合时空体系升级跨越发展的机遇，不断优化科技创新和产业发展生态环境，全面推进北斗在行业和大众领域深化应用，服务区域经济和社会发展，助力陕西高质量发展。

1.健全政策体系，营造良好产业环境

为加快推动北斗应用与产业发展，陕西省不断完善政策保障体系，相关支持政策覆盖全面，形成扶植技术创新和产业发展的“组合拳”，并逐步确定“能用尽用”的北斗应用推广政策，出台《陕西省统筹推进北斗卫星导航系统应用实施方案》，从技术创新、资金支持、推进应用、产业配套和引进人才等方面为陕西省北斗导航与位置服务产业健康可持续发展提供全方位的支持和保障。在产业集群方面，目前陕西共有北斗从业企业200余家，北斗产业特色初步显现。在产业布局方面，以创新为核、应用为体、融合为用，结合各地资源优势，选择具有一定产业基础的重点区域建设北斗产业园，在国家发改委支持下形成了5个专业特色类北斗产业示范园区，持续推动“北斗+”“+北斗”产业融合发展。

2.完善基础设施，形成公共平台支撑

产业发展需要良好的产业基础条件支撑，北斗产业尤其如此。以北斗创新资源体系、北斗位置服务中心、北斗地基增强系统等为主体的基础设施是北斗产业发展的保障。在基础设施建设上，依托自然资源部大地测量数据处理中心成立了“陕西省北斗卫星应用研究中心”。由陕西省测绘地理信息局建设了陕西省北斗卫星导航定位基准站系统，开展高精度导航定位科学研究及位置服务创新应用，为新技术、新成果的转化提供权威、快速、便捷的支撑平台。该平台是陕西唯一、权威、高精度的导航定位基准服务平台，也是我国首个全网支持全星座、全频率的高精度定位服务的系统，并全面支持北斗二号、北斗三号所有频点。目前，陕西省已建成北斗地基增强系统基准站94座，能够为陕西省提供覆盖全域的高精度增强服务，并与邻省及相关部门基准站实现数据共享。

3.依托区域特色，开展北斗融合应用

从北斗应用来看，区域北斗应用需要从区域经济社会发展的需求出发，在传统应用的基础上不断挖掘特色应用，尤其是和产业发展需求密切结合的融合应用。近年来，陕西省重点围绕“城市精细管理、城市安全运行、便捷民生服务、高效产业提升”等领域，形成了一批具有示范效应的北斗应用样板工程，促进了部分传统行业由粗放管理到基于位置的精准智能化管理和服务转变，并树立起一批北斗典型应用解决方案及产品推广品牌。目前，北斗系统已推广应用到陕西省41个行业。

以西安市为例，近年来，西安市充分发挥北斗科技优势，全面推动北斗应用。在智慧物流领域搭建完成基于北斗车载定位终端的智慧物流服务平台，实现对物流车辆的实时调度、在途监控等功能，提高物流车辆运营效率，实现物流供应链上下游企业的提质、降本、增效。截至2020年底，已累计运输货物总量近1亿吨，货物运输总额超过50亿元，累计服务客户数量超过2000家。在公共交通领域，目前西安市使用北斗系统的运营公交车辆3902台，覆盖率达51%，且全部接入智能调度系统平台统一管理。西安地铁5、6、9、14号线中心时钟、LTE等均以北斗授时为主用，实现北斗/GPS双模系统，最大程度保障了基础设施信息安全。在智慧旅游领域，以曲江文化旅游为主的智能导航讲解系统已在曲江新区落地实施，主要景区均已实现基于北斗位置功能的自助导游、导览功能，共投入北斗终端3000余台套。在智慧停车领域，推出的“北斗智慧停车云平台管理系统”将北斗技术与行业应用进行深度融合，着力解决停车全过程相关问题。在第十四届全运会场馆建设方面，以西安奥体中心建设运营为契机，将“北斗+5G”融合运用到场馆建设、赛场内外保障、观众比赛、应急救援等多个方面。面向中欧班列建设了集装箱北斗位置应用服务系统，实现对在途集装箱位置、施封状态、温度、湿度等信息进行货物安全保障、位置查询等功能，填补了班列集装箱运输过程中的安全监管空白。

4.落实国家战略，打造产业新动能

当前，北斗为传统行业注入新动能的同时，也正加速融入新基建建设。与新一代通信、区块链、物联网、人工智能等新技术深度融合，北斗应用新模式、新业态、新经济不断涌现，正激发出层出不穷的创新和变革。当前，需要全面推广陕西省北斗应用示范项目创新成果，推进北斗标配化发展。积极推动在陕西省重大工程、重大活动中的新兴应用场景示范，形成一批精品应用解决方案，开展“北斗+”体验试点，打造具有国际显示度和影响力的北斗应用服务样板工程。同时，继续拓展北斗示范项目的应用与推广，围绕重点应用场景，推动北斗应用技术融合创新，每年组织、筛选一批“北斗+”创新大赛项目，通过引领带动，引进技术、团队、项目、企业，尤其是将北斗时空服务与智慧城市、智慧交通、生态环保、体育赛事、多式联运等相结合，打造新型、融合的北斗行业应用模式。同时，紧跟科技前沿，聚焦核心技术，探索卫星导航与互联网、物联网、大数据、5G、人工智能等领域技术的交叉创新和产业的跨界融合，建设更加泛在、更加融合、更加智能的陕西北斗卫星应用服务体系，加速融入国家北斗新兴产业发展进程，为陕西省经济社会发展注入新动能，助力陕西追赶超越。