北斗，给你更准的定位

　　 今年是北斗导航系统走向应用的关键一年。自去年12月27日起向我国及周边地区提供试运行服务的北斗导航系统，将在今年年底向亚太地区用户正式提供免费的无源定位、导航、授时服务。因此，近日在广州举行的第三届中国卫星导航学术年会上，加速北斗卫星导航系统的商业化应用就成为与会者关注的主要议题。

　　 这个我国自主研发的卫星导航系统，与现在通用的卫星导航系统——美国的GPS相比，有哪些优势和劣势？它的商业潜力到底有多大？北斗可以取代GPS吗？

　　 兼容：20%的精度提升

　　 如果你想知道自己所处的位置和时间，卫星导航系统可以给你提供最精确的答案。作为拓展人类活动、促进社会发展的重要空间基础设施，卫星导航系统能为地球表面和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的定位、导航和授时服务。

　　 上世纪90年代美国政府向全球民间用户免费开放GPS，使这一原先仅作为军用的卫星导航系统得到迅速发展。目前GPS已占据全球90%以上的应用市场份额。

　　 作为卫星导航的小字辈，北斗如何在与GPS的商业竞争中争得自己的一席之地？

　　 北斗的作用，首先体现在它的兼容开放上。卫星导航系统有其脆弱性，单一的导航系统易被干扰、遮蔽。中国工程院院士、武汉大学教授刘经南说，GPS加北斗的双卫星导航系统可以提高系统的可用性和导航精度。根据目前的试验结果看，GPS在亚太地区的覆盖率一般只能达到60%至70%，加上北斗则可以达到80%以上，这提高了卫星导航的可用性；导航精度则可提高20%左右，比如GPS导航精度1米的地方，加上北斗后，导航精度能达到大约0.8米。

　　 北斗也可以单独使用，单独使用时，在我国大部分地区导航的水平精度小于10米，垂直精度略大于10米。刘经南说：“目前北斗能够提供的服务，可以达到GPS10年前的应用水平，这是我们在试运行不足一年时就达到的水平，非常难得。”

　　 与GPS相比，“北斗”的首次定位速度和授时精度都表现出更好的优越性。中科院院士、中国卫星导航应用管理中心研究员杨元喜说：“北斗卫星导航系统结网完成后，系统用户定位，电文通信和位置报告只需要几秒钟，而GPS首次定位却需要1至3分钟。”

　　 北斗还是世界上首个集定位、授时和报文通信为一体的卫星导航系统。它可以发免费短信，这是GPS所没有的功能。

　　 中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其介绍，目前我国沿海出海捕鱼的大型渔船上都装了北斗用户机，使用北斗导航系统，可以在手机信号不好的茫茫大海上，免费发送短信给家人。“对渔民来说，这个短报文功能，至少有四大好处。一是与家人联络，满足情感需要。二是与国内市场联络，打了什么鱼，有多少斤，可以提前通知预售，提高收入。三是与周边渔船联络，遇险时及时自救互救。四是有了准确定位，可以避免打鱼越境的纠纷。”

　　 目标：2020年覆盖全球

　　 作为一个一边在建一边运营的工程，北斗的潜力远不止于此。当北斗全部建成后，其导航精度将达到厘米级别。

　　 目前，北斗系统已经成功发射了13颗卫星，其中11颗卫星处于组网工作的状态，2颗卫星正在测试，还有3颗卫星将于今年8月和10月待发。到2020年建成时，北斗系统将有35颗卫星，包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，与31颗卫星的美国GPS系统、24颗卫星的俄罗斯GLONASS计划比，规模更庞大。届时，北斗的全球定位精度将可与GPS相抗衡，亚太地区定位精度还会更高。

　　 “在系统建设方面，现在一切都在按计划顺利实施，今年已经发射的3颗卫星，性能都非常好，特别是4月30日的一箭双星，是有史以来发射精度最高的一次。目前11颗组网卫星的导航精度已经远超去年，在中国主要地区定位精度达到10米级。未来北斗性能还会进一步提高，我们对此充满信心。”冉承其介绍，“泰国、马来西亚、巴基斯坦等许多国家已经对北斗的应用表示了很大的兴趣。”

　　 “中国卫星导航需求旺盛、市场巨大、竞争激烈。中国拥有国际上几乎最大的手机市场、互联网市场和汽车市场，所有这些市场都需要导航系统的支持。”杨元喜说，“未来，北斗的目标是占据80%的中国市场，20%的世界市场。”

　　 对北斗导航系统的全覆盖来说，天上的卫星是坚实基础，而地面上的各种工作也必不可少。例如我国北斗坐标系统未实现全球均匀建站，北斗地面跟踪站相对偏少，几何结构不够合理，就会造成北斗卫星轨道的监测及定轨精度存有差距。

　　 中国电波传播研究所研究员、中国卫星导航定位协会咨询中心主任曹冲认为，要提升北斗导航的全球服务水平，还有许多需要努力的方向：“例如大力发展芯片技术，降低功耗，提高集成度，让北斗导航芯片不仅适用于车载，还可适应于手机；又如将北斗导航与其他技术整合，实现室内外的无缝导航等。”

　　 应用：只受想象力限制

　　 在“十二五”发展规划中，北斗卫星导航应用被列为优先发展行业。这个产业规模有大？有专家预测说，到2015年北斗卫星导航产业将达到500亿元规模，到2020年市场可达4000亿元。

　　 为了迎接这一天的到来，北斗的应用研究，从1994年“北斗”立项时就已经同步开始了。

　　 北斗应用从核心芯片入手，要解决基础芯片、软件、硬件上的攻关问题。由于及早调动了全国的力量，国内各大企业院校积极参与，中国现在在芯片模块上已经取得了很大成就，但还需要进一步在芯片的小型化和成本控制上下功夫。在近日展会上，我国企业正式对外提供应用的芯片已经接近同期国际先进水平，也有企业发布了自己的手持北斗终端。北京华力创通科技股份有限公司5月就发布了一款应用北斗导航系统的民用芯片，仅7×7毫米大，可用于手机等较小的终端上。“芯片是北斗和GPS兼容的，可以提高导航定位精度，针对芯片的应用模块也已推出，方便企业将其用于卫星导航终端上。”公司常务副总王伟说，“我们下一步目标是将北斗、GPS和多媒体集成在一个芯片上。”

　　 随着北斗产业化进程的推进，国外大公司正利用其在GPS和通信领域中积累的技术、产品和品牌等优势，竞相抢占中国市场。与此同时，全国各地都在大力扶持北斗卫星导航产业，各省相继出台了推动北斗发展的补贴政策。以广东省为例，目前广东省内卫星导航企业达400家，国内60%以上的民用车载卫星导航仪均出自珠三角。据广东省副省长刘志庚透露，近期广东省还将投入2亿元，在重点行业和关键领域，推动北斗行业应用和产业发展。

　　 海格通信集团就展示了他们所完成的基于北斗卫星导航的广州公务车管理系统，该系统实现车辆运行数据采集自动化、车辆使用情况统计分析智能化，在没有人为干预的情况下，公车管理系统可全天候24小时监管纳入系统管理的车辆，并自动分析、提取和处理异常情况。“我们用4个月时间完成1万辆公务车的改造，发现实际应用效果非常好，使公车使用效率提升，每月每车平均行驶里程从原来的1769.97公里下降为1265.24公里，下降了28.5%。”集团福总经理杨炜岚说。

　　 卫星导航的用途远不只如今的车辆导航、手机定位、电子地图……由于智能产业与时空信息密切相关，能提供位置和时间信息的卫星导航技术必将被用于智能网络、智能传感、智能交通、智能通信、智能物流、智能社区、智能电网等所有智能产业中，并形成各种前所未有的新型商业模式。

　　 卫星导航能干什么？当卫星导航技术与物联网、云计算等新技术结合时，“只受想象力限制”就成为一个老套而准确的答案。