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    北斗定乾坤——對話全國政協委員、北斗衛星導航系統工程總設計師楊長風

    2019-03-08 16:18:46 來源: 人民政協報
    聊聊

    重器解讀

    北斗衛星導航系統是中國著眼于國家安全和經濟社會發展需要,自主建設、獨立運行的衛星導航系統,是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。

    隨著北斗系統建設和服務能力的發展,相關產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,為全球經濟和社會發展注入新的活力。

    北斗星,自古為指引方向之星,折射著無限的東方智慧。

    由七顆亮星組成的北斗星,形似斗勺,易于辨認,類似勺頭的兩顆星直指北極星,被稱為“指極星”。根據斗轉星移旋轉變化的關系,我們的祖先不僅辨析出四季和方向,也認識了自己生存的這個星球,探索著天、地、人之間的和諧關系。

    如今,無論是在驚濤駭浪的海洋、山崩地裂的災區,還是在車水馬龍的街頭,人們隨時都能精準找到自己的位置,認清腳下前行的路。這一切,都因緣現代科學技術發展創造出的人造天體導航給人類帶來的新文明。

    在中國群星閃耀的衛星版圖上,北斗導航系統也可謂是一顆“明星”。2018年12月27日,北斗三號基本系統完成建設,于當日開始提供全球服務。這標志著北斗系統服務范圍由區域擴展為全球,北斗系統正式邁入全球時代。

    從開啟與世界衛星導航系統跟跑的征程,到具備與世界并跑的能力,再到直接實現并肩超越,北斗衛星導航系統走過了二十多年發展歷程,在記錄了中國航天科技事業艱辛與榮耀的同時,向世界證明了中國速度、中國方案和中國智慧。

    關乎國家命運

    必須自己掌控

    記者:去年年底,北斗三號基本系統正式向全球提供基本導航服務,北斗系統服務范圍由區域擴展為全球。這一進展有什么重大意義?

    楊長風:北斗系統服務范圍由區域擴展為全球,這是一個了不起的跨越,標志著中國北斗向全球組網的目標邁出了實質性的一步。

    2018年是北斗發展史上極不平凡的一年。我們一年內完成10箭19星發射,創下世界衛星導航系統建設和我國同一型號航天發射的新紀錄,向世界展示了“中國速度”。去年11月,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,以“一箭雙星”方式成功發射兩顆北斗三號全球組網衛星,自此北斗三號基本系統部署圓滿完成。可以說,這是北斗導航系統建設的一大步,也是發展的新起點。

    記者:除了覆蓋范圍提升至全球外,北斗三號系統在性能上有什么提升?

    楊長風:與之前的北斗一號和北斗二號系統相比,北斗三號系統在精度和可靠性上都有很大的提高。經全球范圍測試評估,目前北斗全球服務可用性在95%以上,定位精度在10米,在亞太地區定位精度水平5米,滿足指標要求。

    這些提高源自我們技術上的跨越發展。

    北斗三號組網衛星采用了更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘,增加了性能更優的互操作信號B1C,同時在全球系統中,將B2I信號升級為性能更優的B2a信號。

    此外,北斗系統還增加了星間鏈路功能。

    記者:您能解釋一下什么是星間鏈路?

    楊長風:星間鏈路相當于星星和星星之間要形成一種互通互聯。我們今后30多顆衛星,星星相連,每個星和每個星互聯互通,就形成了天上的一個大網,這就是我們星間鏈路的概念。現在有了星間鏈路以后,它的測量精度和控制精度都可以得到大幅提升,這也是我們北斗三號系統的一個亮點。

    記者:之前一說到導航,人們只會想到GPS。有些普通民眾也好奇地說,GPS這么普及而且功能強大,我國為什么還要斥巨資建設北斗導航系統呢?

    楊長風:北斗衛星導航系統是國家重要的空間基礎設施,對我國時空安全有重要意義,所以我們必須要建設自己的導航系統。我們國家必須要有自己的時空基準,用自己的衛星來描述自己的時空位置,中國命運必須自己掌控,大國重器必須自己打造。這樣在關鍵時刻才不會受制于人。

    飛入尋常百姓家

    服務生活方方面

    記者:相較全球其他衛星導航系統,北斗系統有哪些特色?

    楊長風:北斗衛星導航系統除了提供基本的導航服務外,還有兩大特色服務:一是短報文服務。這是北斗系統區別于其他導航系統的特有功能,在服務區內可以在沒有任何移動通訊網絡的情況下,利用北斗的通信功能發送北斗位置信息,就如同手機短信一樣,實現“你知道我在哪,我也知道你在哪”。

    二是高精度服務。覆蓋全國的北斗地基增強網,和互聯網、大數據、云計算融合,按照“全國高精度一張網”的模式,在中國率先提供厘米級高精度位置服務,正在打造成為像水、電一樣的,觸手可及、隨需而用的公共服務。即使你是路癡,也可以享受到車道級導航。在共享單車應用方面,北斗高精度定位可以實現共享單車亞米精度的定位,方便大家找車。

    記者:看到北斗系統所取得的成就,我們都感到驕傲和自豪。但有民眾也許會問,“以北斗系統為代表的這些航天工程、大國重器和我們普通人的生產生活有什么關系呢?”

    楊長風:我國的航天工程都是為人民群眾大生產生活服務的,直接關系到人民群眾的獲得感。特別是北斗衛星導航系統,應用是其建設的出發點和落腳點。

    很多人覺得,北斗離我們遙不可及,其實不然。隨著技術的發展與完善,北斗系統的應用已經滲透至國民經濟各部門,在交通、漁業、農業、防災減災等行業領域得到廣泛應用,并走進千家萬戶,服務生活的方方面面。

    例如在農業方面,通過高精度無人駕駛技術,可以讓農機實現全天候作業,播種、起壟都非常精確,大幅提升了工作效率與經濟收益。

    在交通方面,全國已有617萬輛道路營運車輛使用北斗,形成了全球最大的營運車輛動態監管系統。針對共享單車亂停亂放、汽車危險駕駛等問題,運用北斗,都將可識別、可定位、可監管、可處罰。大型客車、學生校車、危險品運輸車等強制安裝北斗終端,超時超速和不按規定路線行駛將得到及時警示提醒。

    比如我們經常使用的車載導航儀、手機,都使用了北斗系統進行定位與導航。目前,國內外主流芯片廠商均推出兼容北斗的通導一體化芯片。據統計,2018年第四季度申請進網、支持定位功能的100款手機中,支持北斗定位技術的達到67%。

    再比如,大家關心的老人和孩子的安全與健康問題,有了支持北斗的手杖、手表、手環。在老人意外摔倒、兒童離開安全區域等情況發生時,能第一時間發出報警信號。

    記者:如您所說,應用是北斗系統建設的出發點和落腳點。當前我國北斗應用和北斗產業化發展如何?

    楊長風:經過多年的發展,目前北斗產業已經形成了完整產業鏈,北斗在國家關鍵行業和重點領域標配化使用,在大眾消費領域規模化應用,正在催生“北斗+”融合應用新模式。

    據統計,2018年中國國內衛星導航產業產值有望超過3000億元。北斗基礎產品已實現自主可控,國產北斗芯片、模塊等關鍵技術全面突破,性能指標與國際同類產品相當。

    多款北斗芯片實現規模化應用,工藝水平達到28納米。截至2018年底,國產北斗導航型芯片、模塊等基礎產品銷量已突破7000萬片,國產高精度板卡和天線銷量分別占國內市場份額的30%和90%。

    我認為北斗產業的發展前景十分廣闊。北斗與互聯網、大數據、人工智能等新技術的融合發展,正在構建以北斗時空信息為主要內容的新興產業生態鏈,并正在成為北斗產業快速發展的新引擎和助推器,推動著生產生活方式變革和商業模式的不斷創新。

    發出政協聲音

    凝聚社會共識

    記者:許多國家重大工程、大國重器都承載著國人夢想,凝聚著中國智慧,其中也飽含著許多政協委員的心血。您如何看待自己在人民政協這個平臺上的作用?

    楊長風:作為一名全國政協委員,我在積極推動北斗系統建設、應用推廣、國際合作等工作的同時,將北斗系統向大眾進行科普與文化傳播,積極發聲,傳播正能量,讓更多人了解北斗系統,凝聚對國家重大工程的共識。

    此外,作為一位工程建設者,對于北斗系統這一“大國重器”的未來發展、建設國家綜合PNT體系、“北斗+”融合應用、北斗國際化應用等建設、應用問題,在政協這個平臺上我也充分發揮專業優勢,積極向國家建言獻策。像我今年帶來的提案就和北斗系統密切相關。

    記者:我也了解到,您今年的提案又和北斗相關。

    楊長風:對。這次我帶來了《關于推動北斗系統等重大信息基礎設施長期持續發展的提案》。

    在我看來,重大信息基礎設施是保障國家經濟發展和國家安全的重要物質基礎,具有投資量大、建設周期長、通用性強、軍民融合屬性高等特點。在取得一系列重要成果的同時,北斗系統長期持續發展仍然面臨諸多挑戰,亟須對癥下藥,在政策、機制、隊伍等方面綜合發力,逐步提升重大信息基礎設施服務能力。

    記者:如您所說,如何對癥下藥呢?

    楊長風:在政策方面,需要明確北斗系統作為國家信息基礎設施的法律地位。國家正在擬制《中華人民共和國衛星導航條例》,但在擬制和征求意見中,如何建立國家衛星導航長效管理體制,對北斗系統建設發展實施常態化管理,已成為制約北斗立法的關鍵核心問題,亟須破解。

    在機制方面,構建長期持續支持北斗系統建設發展的機制。當前,我國北斗系統完成三步走戰略目標指日可待,2020年全面建成北斗三號系統。后續,還將采用體系建設的理念,在大力發展衛星導航系統的基礎上,發展衛星導航的補充、備份、增強系統,建設定位導航授時(PNT)體系,提升PNT服務的準確性、可用性和穩健性。這些后續建設都需要國家相關方面的機制作為支撐。

    在隊伍方面,穩定并強化北斗系統人才隊伍。北斗系統是我國航天領域系統規模最大、技術難度最高、建設周期最長的大型復雜組網系統工程,對人員素質要求較高,需要人員隊伍的穩定。有關部門應制定配套的強化人員隊伍能力建設的舉措,如建立國家級衛星導航重點實驗室等。

    記者:最后想問您,北斗衛星導航系統的發展會將我們帶入怎樣的未來?

    楊長風:衛星導航應用業內常講一句話,那就是“只有想不到的,沒有做不到的”。人們已經開始超越導航信息的基本用途,去發現更多時空信息取之不盡、用之不竭的價值。

    未來,北斗的高精度定位、高精度授時、短報文功能,與互聯網、大數據、云計算、先進“智造”等碰撞融合,不斷產生巨大的經濟社會效益,將為我們的生活帶來更多翻天覆地的變化。我相信,將來北斗會和水、電等一樣,成為人們生活中必不可少的東西。

       聲明:中測網登載此文出于傳遞更多信息之目的,并不意味著贊同其觀點或證實其描述,文章內容僅供參考。

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