北斗卫星导航系统建设与发展

文|陈谷仓

中国卫星导航系统管理办公室

编者按：2023 年4 月26 日，第十三届中国卫星导航年会在北京召开。中国卫星导航系统管理办公室副主任陈谷仓作了《北斗卫星导航系统建设与发展》主题报告。本刊全文刊出。

一、系统运行与服务

目前，北斗系统在轨卫星共45 颗，包括北斗二号卫星15 颗，北斗三号卫星30 颗，所有卫星均入网提供服务，卫星健康状态良好，在轨运行稳定。

基本导航定位授时服务，空间信号精度保持稳定，近两年指标优于1 米，空间信号连续性优于每小时0.998，可用性优于0.98。全球短报文通信、区域短报文通信、国际搜救、精密单点定位、星基增强、地基增强等特色服务，运行稳定可靠，均满足技术要求。

二、系统应用与产业化

北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展关键阶段。

1.北斗基础产品供应链

近年来，北斗芯片、模块、天线等系列基础产品持续迭代升级，性价比不断提升，已经实现亿级量产规模，有力支撑了产业链和供应链安全稳健。正在推进研发北斗导航与惯性导航、移动通信、视觉导航等多种手段融合的基础产品，增强应用弹性，提升应用体验。

2.行业领域规模应用

北斗深度融入新型基础设施建设，广泛进入交通、能源、农业、通信、气象、自然资源、生态环保、应急减灾等行业领域，实现降本增效，推动提质升级。

交通运输行业，北斗广泛应用于重点运输过程监控、公路基础设施安全监控、港口高精度调度监控等业务。2022 年度，超790 万辆道路营运车辆，超4 万多辆邮政快递干线车辆、超4.7 万艘船舶、超1.3 万座水上辅助导航设备、近500 架通用飞行器应用北斗系统，全面提升交通信息化水平，显著降低重大交通事故发生率。

农林牧渔行业，基于北斗系统的农机自动驾驶系统超过10 万台，北斗林业综合应用服务平台管理超10 万台终端，北斗智慧放牧定位项圈超2 万套，安装北斗船载终端的渔船超10 万条，极大提高作业管理效率，提升农林牧渔安全管理水平。

数字施工领域，北斗系统结合多传感器及互联网等技术，广泛应用于成昆铁路、甘肃S28高速公路、深圳妈湾跨海通道、新疆沙漠公路等工程，显著提升工程施工质量和效率，降低人工和材料成本投入。

石油化工领域，建设时空数字底座，开展北斗运营服务，在人员车船管理、重要装置安全监测、油气井场数据传输、油田地图服务等场景广泛应用，赋能石油产业数字化转型与智能化提升，保障施工安全，大幅提高施工效率。

快递物流领域，基于北斗的手机终端应用融合Wi-Fi、基站“三合一”定位技术，可在客户下单、智能调度、中转分拣、规划运输、末端配送等方面进行自主决策，将包裹派送路径精确到楼栋、单元，准确率接近99%，让快递更快，效率更高。

3.大众消费领域规模应用

北斗大众应用成效同样十分突出。系统开通以来，包括华为、小米、苹果等国内外主流智能手机厂商均支持北斗。北斗正在成为智能手机、手表等可穿戴设备等大众消费产品定位功能标准配置。截至2022 年底，去年国内新入网的智能手机支持北斗出货量共计2.6 亿部，占比达到98.5%。

2022 年7 月30 日，北斗三号短报文通信服务成果发布，实现了北斗短报文通信以“不换SIM 卡、不换手机号、不加外部设备”方式融入大众智能手机，全球首次实现了大众智能手机卫星通信能力，在亚太地区大众用户可享受到北斗三号短报文通信服务。

基于北斗高精度的车道级导航功能，已在国内8 个城市成功试点，未来计划向全国普及。“定位查询”“绿灯导航”“共享位置报平安”等特色服务功能已应用于大众出行。截至2023 年1 月，国内知名地图调用的北斗卫星日定位量超3000亿次。

4.国际规模应用

北斗应用模式更加丰富，应用领域不断拓展，北斗产品、技术和服务，得到了更多国际用户的认可。

在莫桑比克、黎巴嫩、布基纳法索、沙特阿拉伯，北斗广泛应用于各行各业，在亚洲，萨雷兹湖大坝变形监测、中吉乌公路贯通、中哈原油管道输送、中欧班列的日常运行，北斗高精度定位都发挥了重要作用。

5.产业化发展

北斗产业化纳入国家“十四五”重大工程。预计到“十四五”末期，我国卫星导航位置与服务产业总体产值翻一番，突破万亿元大关，全球市场份额翻两番，北斗产业化向更宽范围、更高水平、更高层次迈进。

6.法治化、标准化、知识产权

中国全方位构建卫星导航法治体系，《中华人民共和国卫星导航条例》即将出台，进一步规范卫星导航活动。

发布《北斗卫星导航标准体系（2.0 版）》，已制定北斗专项标准153 项，国家标准立项52 项，发布32 项。

我国卫星导航专利申请总数持续提升，2022年我国申请并已经公开7000 多件卫星导航发明专利，为实现产业自主创新和高质量发展提供了重要保证。

7.基础产品认证

建立实施北斗基础产品认证制度，成立认证技术委员会，构建检测认证公共服务网络平台，发布北斗基础产品认证目录等，为构建完善北斗产业高质量发展体系提供有力支撑。

三、系统国际合作交流

中国深化国际合作机制，共拓国际合作渠道，打造国际合作平台，建立国际合作窗口，持续扩大北斗系统国际“朋友圈”，不断提升卫星导航全球应用水平。

1.参与多边合作

深度参与卫星导航国际事务。参加联合国框架下系列活动，参与议题研究，研提合作建议，发起合作倡议，共商共促世界卫星导航事业发展。

2022 年10 月，中国代表团参加第十六届全球卫星导航系统国际委员会（英文简称“ICG”）大会，在ICG 框架下处理卫星导航国际事务，参与卫星导航国际规则制定，推动卫星导航国际秩序朝着更加公正合理的方向发展。

2.推进双边合作

签署中俄卫星导航领域合作路线图等纲领性文件，持续在两系统兼容互操作、增强系统与建站、监测评估、联合应用等领域开展深度合作。

2021 年10 月和2022 年9 月，双方在北京和莫斯科以视频方式成功召开中俄项委会第八、第九次会议，签署互相建设跟踪站项目合同及两系统时间互操作合作协议等合作成果。目前，双方正在积极筹备中俄卫星导航合作分委会首次会议，深化落实合作路线图明确的工作内容，加速推进北斗和格洛纳斯系统合作。

中美持续开展北斗与GPS 的兼容与互操作沟通协调，星基增强系统及民用服务领域的合作，促进了两系统的建设发展，共同服务世界各国人民。中欧持续推进北斗与Galileo 的互操作协调。

此外，北斗还与日本QZSS、印度NavIC 等新兴卫星导航系统在ICG 等国际平台上持续开展广泛技术交流与合作。

携手“一带一路”国家，搭建合作交流平台，共享北斗建设发展成果，共同推动世界卫星导航领域的发展。与巴基斯坦、阿联酋、沙特、南非、阿根廷等国家以及阿拉伯信息通信技术组织、阿拉伯民航组织、亚太空间合作组织等开展务实合作，围绕北斗/GNSS 联合应用、联合测试、教育培训、基础设施建设等方面深化合作。

3.广泛开展合作交流

2021 年12 月8 日，第三届中阿北斗合作论坛成功举行。会上，中阿双方共同签署发布《中国—阿拉伯国家卫星导航领域合作行动计划（2022—2023 年）》，签署了《开展北斗中轨搜救服务及返向链路服务联合测试合作意向书》。

2021 年10 月2 日，迪拜世博会中国馆“北斗日”主题活动举行，采用“现场+全球直播”的方式，吸引55 余万人在线参与。

2021 年10 月15 日，第二届中国—中亚北斗合作论坛在甘肃兰州成功举办，发布了《2021 年中国—中亚北斗合作论坛倡议》，倡导与中亚国家在卫星导航领域加强合作交流，共享北斗系统建设发展成果。

2021 年11 月5 日，首届中非北斗合作论坛成功举行。双方发布了《促进中非卫星导航领域合作构想》和《北斗卫星导航系统在非十大应用场景》，受到非盟和53 个非洲国家的广泛欢迎。

积极参加莫斯科导航论坛、慕尼黑卫星导航峰会、日本MGA 会议。本届年会期间，将与美继续联合举办ION Panel。成功组织北斗“一带一路”技术与应用国际培训班、南非卫星导航和遥感培训班。截至目前，先后有近千名“一带一路”国家专家学者参与了各类北斗培训班。中国卫星导航年会，已成为一个高水平、国际化的卫星导航领域综合性交流平台，正在为世界卫星导航技术与应用发展发挥积极作用。

4.持续推进国际标准

持续推进北斗系统进入民航、海事、搜救卫星、移动通信、电工委员会等国际组织标准体系。

2020 年12 月，北斗系统相关技术指标通过国际民航组织验证，满足国际民航领域标准要求，具备为全球民用航空用户提供定位导航授时服务的能力。

2022 年6 月，北斗B2a 和B3I 信号技术标准提案通过3GPP 审议，第四代、第五代移动通信系统网络辅助北斗定位技术标准正式发布。

2022 年11 月，中国与国际搜救卫星组织四个理事国（加拿大、法国、俄罗斯、美国）签署北斗中轨搜救载荷加入该组织政府间合作意向声明，标志着中国正式成为国际搜救卫星组织空间段提供国。同期，国际海事组织海上安全委员会第106 届会议通过决议，北斗短报文服务系统正式加入全球海上遇险与安全系统，标志着北斗短报文服务系统成为全球第三个通过国际海事组织认可的全球海上遇险与安全系统卫星通信系统。

5.更新发布北斗白皮书

2022 年11 月4 日，国务院新闻办公室发布《新时代的中国北斗》白皮书，回顾了中国北斗的发展历程，全面展示了北斗系统进入新时代以来，形成了服务新能力，实现了产业新发展，构建了开放新格局，开启了未来新征程。

四、未来发展展望

计划发射1 ～3 颗北斗组网备份卫星，进一步提升星座稳健性和可用性。

持续提升北斗系统地面智能化运维水平，确保系统稳定运行与性能提升。

继续实施北斗产业化重大工程，深入推进北斗规模应用市场化、产业化、国际化发展。

同时，将按照体系聚能、融合赋能的基本思路，进一步加快北斗与5G、人工智能、大数据等新兴技术融合，力争到2035 年建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

展望未来，宇宙广袤，容得下各国共同开发利用；星海浩瀚，需要全人类合作探索。北斗发展的脚步不会停歇，我们将继续秉承“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的发展理念，弘扬“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越”的新时代北斗精神，不断推动北斗系统升级发展，为服务人类社会发展、构建人类命运共同体，作出新的更大贡献。