北斗全球星座部署完成,北斗推動的產(chǎn)業(yè)鏈有多長?
2020-07-31 / 閱讀次數(shù):2483
6月23日9時43分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭,成功發(fā)射北斗系統(tǒng)第五十五顆導(dǎo)航衛(wèi)星,暨北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星,至此北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署比原計劃提前半年全面完成。
北斗26年發(fā)展之路
歷時26年風(fēng)雨,中國終于有了屬于自己的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。據(jù)報道,北斗三號系統(tǒng)中導(dǎo)航衛(wèi)星單機和關(guān)鍵元器件的國產(chǎn)率達(dá)到100%,這不僅僅是國產(chǎn)的高光時刻,更是歷經(jīng)二十載風(fēng)雨艱辛的不斷壯大的喜悅。
1994年,北斗導(dǎo)航實驗衛(wèi)星系統(tǒng)工程獲得國家批準(zhǔn),北斗系統(tǒng)建設(shè)啟動。
由于建設(shè)早期困難重重,我國把導(dǎo)航衛(wèi)星的建設(shè)分成了三步走,逐步完成導(dǎo)航衛(wèi)星的部署計劃:
第一步覆蓋國內(nèi)區(qū)域
第二步覆蓋亞太區(qū)域
第三步再覆蓋全球
這三步走計劃,從無到有,承載著中國導(dǎo)航衛(wèi)星的希望。
●“拓荒者”:第一代北斗系統(tǒng)(北斗一號)
2000年,中國發(fā)射2顆地球靜止軌道(800e和1400e)衛(wèi)星,北斗能在有限的區(qū)域內(nèi)提供服務(wù)。
2003年,中國又發(fā)射了一顆備份衛(wèi)星(110.50e),來進一步增強系統(tǒng)性能,這也意味著北斗一號組建完成,能滿足中國及周邊區(qū)域的定位、導(dǎo)航、授時需求。北斗一號為試驗階段,共發(fā)射了4顆實驗衛(wèi)星,覆蓋國內(nèi)區(qū)域。
不過,北斗一號并不是完美的。北斗一號采取的是有源定位技術(shù)。整個過程,要用戶先通過衛(wèi)星向地面控制中心發(fā)出申請定位的信號,然后地面控制中心發(fā)出測距信號,并根據(jù)信號傳輸?shù)臅r間,得到用戶與兩顆衛(wèi)星的距離。
因為依賴地面控制中心的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器,在定位精度、用戶容量、定位的頻率次數(shù)、隱蔽性等方面都受到限制。
但是,北斗一號的建成,讓中國成為了繼美國、俄羅斯之后,第三個擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。
●“探索者”:第二代北斗系統(tǒng)(北斗二號)
“北斗二號”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間段由14顆衛(wèi)星組成,有30多個地面站,提供兩種服務(wù)方式,即開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。2004年,北斗二號建設(shè)開始啟動,2012年的12月27號正式宣布向亞太地區(qū)提供十米級的定位、測速、授時等功能。
北斗二號并不是北斗一號的簡單延伸,它將克服"北斗一號"系統(tǒng)存在的缺點,提供海、陸、空全方位的全球?qū)Ш蕉ㄎ环?wù),類似于美國的GPS和歐洲的伽利略定位系統(tǒng)。
●“王者”:第三代北斗系統(tǒng)(北斗三號)
2009年,北斗三號系統(tǒng)開始建設(shè),是真正意義上的北斗全球系統(tǒng)。
6月23日,長征三號乙運載火箭的最后一顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射成功,它是一顆靜止軌道衛(wèi)星,也是北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署的收官衛(wèi)星。
據(jù)報道,與北斗二號相比,北斗三號的性能也有提升:
不僅為全球用戶提供定位導(dǎo)航授時、全球短報文通信和國際搜救等服務(wù),截至2019年底,北斗三號在全球區(qū)域定位精度優(yōu)于10米,亞太區(qū)域定位精度優(yōu)于5米。
也能在中國及周邊地區(qū)提供星基增強、地基增強、精密單點定位和區(qū)域短報文通信服務(wù)。在全國范圍內(nèi)提供實時米級、分米級、厘米級和后處理毫米級高精度定位基本服務(wù)能力。
在如此性能的加持下,北斗三號系統(tǒng)直接帶動了中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè),以及新基建的發(fā)展。
北斗能怎么用?
抗疫
今年疫情期間,北斗系統(tǒng)直接為武漢火神山醫(yī)院、雷神山醫(yī)院建設(shè)提供高精度測量,引導(dǎo)成千上萬輛應(yīng)急物資運輸車輛安全運行、及時送達(dá)。
早餐
早上起床后,先吃個早餐。吃飯這件事就跟北斗有關(guān)系。北斗在智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)、自動農(nóng)機系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用非常廣泛,也許你早上吃的饅頭或面包,就是無人駕駛收割機收割的小麥做成的。
共享單車
吃過早餐,出門上班。有人會選擇共享單車,共享單車就用了北斗,它通過北斗地基增強提供的亞米級、分米級的高精度,可以向騎車人精準(zhǔn)報告位置。即使在高架橋下、樓宇間、樹蔭下等信號遮擋的地方,共享單車的定位也不會出現(xiàn)“漂移”。
公交
坐公交也跟北斗有關(guān)系。上海就將北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的高精度融合在地面公交領(lǐng)域,可以使公交實時預(yù)報準(zhǔn)確率達(dá)到95%。
開車
開車的時候,導(dǎo)航軟件可以幫我們選擇最佳路線,躲避擁堵。手機里的地圖App,都用了北斗衛(wèi)星提供的位置信息。
橋梁
上班途中,可能會路過立交橋,對橋梁形變的監(jiān)測也是北斗高精度定位的一項應(yīng)用,北斗系統(tǒng)可以看到厘米級甚至毫米級的形變,北斗橋梁形變監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)可為橋梁的運營安全提供保障。
外賣
下班回家,不想做飯,點個外賣吧,這也用到了北斗系統(tǒng)。有了北斗定位功能,外賣小哥就知道去哪里取餐,送到哪里,而你也知道外賣小哥此刻正在哪里,大概什么時候可以送到。
金融領(lǐng)域
你在買買買的同時,北斗系統(tǒng)也在默默發(fā)揮著作用。在金融領(lǐng)域,北斗授時可以提升交易的可行性和可追溯性。
動物保護
吃完晚飯,看看電視,可能正巧看到一條藏羚羊保護的新聞,由于藏羚羊一般棲息在海拔5000米左右的高原荒漠,條件惡劣且屬于無人區(qū),而利用北斗系統(tǒng)為藏羚羊裝上定位項圈,就可以幫助人們掌握藏羚羊的習(xí)性。
北斗放牧
現(xiàn)在,一些牧民也利用安裝了北斗系統(tǒng)定位芯片的項圈,坐在家里放牛。打開App就可以看到每一頭牛的位置信息,再也不用漫山遍野找牛了。
隨著北斗系統(tǒng)建設(shè)和服務(wù)能力的發(fā)展,相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于交通運輸、海洋漁業(yè)、水溫監(jiān)測、氣象預(yù)報、測繪地理信息、森林防火、通信時統(tǒng)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域,逐步滲透到人類社會的方方面面。
北斗產(chǎn)業(yè)鏈有哪些?
其實我們很早就已經(jīng)在使用北斗提供的服務(wù),比如手機就是一個智能導(dǎo)航終端,據(jù)統(tǒng)計,我們國家入網(wǎng)的智能手機里,70%以上都提供了北斗服務(wù)。
其實在衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)上,一共可以分為三大部分:空間段、地面段和用戶段。
空間段主要分為衛(wèi)星設(shè)計、衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射等方面。
地面段主要分為主控站、注入站、檢測站等
用戶段在整個產(chǎn)業(yè)中的開發(fā)程度更高,可以分為上中下游三個鏈條。
上游主要是基礎(chǔ)部件,主要包括芯片(基帶芯片、射頻芯片)、模塊、板卡、天線等基礎(chǔ)產(chǎn)品。比如北斗星通、華測導(dǎo)航都宣稱隨著北斗全球組網(wǎng)完成,會給公司帶來巨大收益,刺激產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
中游是終端產(chǎn)品,比如智能手機以及汽車等產(chǎn)品。
下游則是為北斗相關(guān)的解決方案、運維服務(wù)等行業(yè)落地應(yīng)用。
根據(jù)《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》,今年衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過4000億元,北斗對國內(nèi)導(dǎo)航應(yīng)用貢獻率達(dá)到60%,重要應(yīng)用領(lǐng)域能到80%以上??芍^是前景無量!
目前,我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位數(shù)量保持在14000家左右,從業(yè)人員數(shù)量超過50萬。截至2019年底,業(yè)內(nèi)相關(guān)上市公司(含新三板)總數(shù)為46家,上市公司涉及衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)的相關(guān)產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的9%。
隨著北斗三號衛(wèi)星的全面發(fā)射升空,北斗系統(tǒng)也將開始面向全球市場開啟高精度服務(wù)。來自中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室的消息稱,目前,全世界一半以上的國家都開始使用北斗系統(tǒng)。后續(xù),中國北斗將持續(xù)參與國際衛(wèi)星導(dǎo)航事務(wù),推進多系統(tǒng)兼容共用,開展國際交流合作,根據(jù)世界民眾需求推動北斗海外應(yīng)用,共享北斗最新發(fā)展成果。
北斗系統(tǒng)與“新基建”
北斗系統(tǒng)給整個經(jīng)濟帶來的影響,不僅僅限于衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè),也會助力新基建的發(fā)展。
●北斗+5G
“智能時代,‘5G+北斗’將成為最重要的基礎(chǔ)設(shè)施?!敝袊こ淘涸菏?、武漢大學(xué)教授劉經(jīng)南這樣說到。他認(rèn)為,實現(xiàn)“5G+北斗”融合和相互賦能,將有大量的機遇,能產(chǎn)生顛覆性的技術(shù),能創(chuàng)造跨世紀(jì)的輝煌。
5G是智能化時代的基礎(chǔ)設(shè)施,它高帶寬、高速度、大容量、低功耗、低延時、萬物互聯(lián)、信息可感知、可調(diào)控。5G為滿足未來虛擬現(xiàn)實、智能制造、自動駕駛等用戶和行業(yè)的應(yīng)用需求,提供了基礎(chǔ)支撐。劉經(jīng)南說,5G的時延是毫秒級的,但還不能實現(xiàn)汽車的遠(yuǎn)程控制;而且它的網(wǎng)絡(luò)位置是虛擬的,這些問題都要解決。
解決問題需要新的基礎(chǔ)設(shè)施,就是北斗。定位、導(dǎo)航、感知時間和時節(jié)本身就是自然進化產(chǎn)生的生物智能,智能時代的“5G+北斗”可將這種生物智能賦給機器和環(huán)境,發(fā)揮機器和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智能優(yōu)勢。
基于“5G+北斗”的泛在測繪能力就是人類定位、導(dǎo)航、感知時間的智能基于現(xiàn)代技術(shù)的延伸,既是智能時代實現(xiàn)區(qū)域和廣域乃至全球精確感知時空事件和目標(biāo)信息的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,也是實現(xiàn)支持廣域和全球智能協(xié)同控制的賦能技術(shù)。
●北斗+物聯(lián)網(wǎng)
在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,北斗的定位和授時功能,可以幫助系統(tǒng)完成精準(zhǔn)的時間信息和位置信息感知,在與5G技術(shù)低延時、高帶寬技術(shù)的結(jié)合下,完成全場景、高精度的位置感知。
無人駕駛車、智能網(wǎng)聯(lián)汽車,本質(zhì)上就是一個高精度的智能移動計算平臺,需要感知和認(rèn)知外界,必須要有精準(zhǔn)的位置和時間服務(wù)。“北斗高精度導(dǎo)航+5G+高精度地圖”,將開辟車輛車道級監(jiān)控、車輛自動駕駛和智能無人駕駛?cè)骂I(lǐng)域應(yīng)用,滿足其亞米級、甚至厘米級的定位精度。
北斗導(dǎo)航是構(gòu)建精準(zhǔn)時空網(wǎng)絡(luò)的底層平臺技術(shù),是未來萬物聯(lián)網(wǎng)的重要傳感器之一,預(yù)計未來北斗衛(wèi)星將與5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等“新基建”技術(shù)方向互聯(lián)融合、相輔相成,徹底變革國內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施形態(tài),并且為人工智能、云計算、區(qū)塊鏈等新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)中心、智能計算中心等算力基礎(chǔ)設(shè)施提供精準(zhǔn)時空信息。
北斗位置服務(wù)還將實現(xiàn)跨界融合:
跨系統(tǒng)融合,與其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)兼容互操作和可互換
跨地域融合,各省市乃至與周邊國家實現(xiàn)跨域資源共享的跨區(qū)融合
跨行業(yè)融合,室內(nèi)室外實現(xiàn)多傳感器融合,從而提供泛在的智能的時空位置服務(wù)“北斗+”
與此同時,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的新階段任務(wù)已經(jīng)開始,到2035年,以北斗系統(tǒng)為核心,建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導(dǎo)航授時體系。
伴隨著北斗全球組網(wǎng)步伐的加快及應(yīng)用開發(fā)的逐步深化,我國衛(wèi)星導(dǎo)航及北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈日趨完善,產(chǎn)業(yè)規(guī)模會持續(xù)擴大。
一圖看懂北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)
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