似乎負(fù)面消息才是人民群眾“喜聞樂見”的消息。
因此無(wú)論之前針對(duì)北斗導(dǎo)航的討論如何的深入,報(bào)道如何詳盡,都及不上幾天前的一篇新聞。我猜測(cè)是因?yàn)槟瞧侣劦慕Y(jié)尾命中了多數(shù)讀者的要害,那句話是“馮正霖要求將示范工程實(shí)施工作作為當(dāng)前一項(xiàng)重大的政治任務(wù),盡快實(shí)現(xiàn)在全行業(yè)普及使用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)終端”。
那是新華網(wǎng)1月14號(hào)發(fā)表的一篇新聞:
交通運(yùn)輸部14日要求9個(gè)示范省市的大客車、旅游包車和危險(xiǎn)品運(yùn)輸車輛,今年3月底前80%以上安裝上北斗車載終端。6月1日后,凡未按規(guī)定安裝北斗導(dǎo)航的車輛,不予核發(fā)或?qū)忩?yàn)道路運(yùn)輸證。
這是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)專項(xiàng)啟動(dòng)的第一個(gè)北斗系統(tǒng)民用示范工程,由交通運(yùn)輸部與總裝備部聯(lián)合組織實(shí)施,計(jì)劃用2年時(shí)間,在9個(gè)示范省市建設(shè)7個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)和一套支撐平臺(tái),安裝8萬(wàn)臺(tái)北斗終端。
這篇新聞向世人宣布,經(jīng)過(guò)19年的不懈努力,這把屬于我們自己的“鑰匙”,可算是被打造出來(lái)了。[page]
“北斗”簡(jiǎn)介
中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System,簡(jiǎn)稱BDS),它是繼美國(guó)GPS、俄羅斯格洛納斯(GLONASS,ГЛОНАСС)、歐洲伽利略(Galileo)之后,全球第四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。作為中國(guó)獨(dú)立發(fā)展、自主運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),是國(guó)家正在建設(shè)的重要信息基礎(chǔ)設(shè)施,可廣泛用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成,空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星,地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站等若干個(gè)地面站,用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。高精度的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)既具備GPS和“伽利略”系統(tǒng)的定位信息接收功能,又具備短報(bào)文發(fā)送功能。
北斗目前正按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略穩(wěn)步推進(jìn)——第一步,2000年建成北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng),即“北斗一號(hào)”;第二步,建設(shè)“北斗二號(hào)”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),2012年形成覆蓋亞太大部分地區(qū)的服務(wù)能力;第三步,2020年左右建成由20余顆衛(wèi)星、地面段和各類用戶終端構(gòu)成的、覆蓋全球的大型航天系統(tǒng)。
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北斗一代系統(tǒng)具備有源定位、授權(quán)服務(wù)、短報(bào)文通信功能。有源定位是指用戶需要先向衛(wèi)星發(fā)信號(hào),申請(qǐng)定位,衛(wèi)星接收后將信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給地面站,由地面站計(jì)算后再告訴其位置。這種轉(zhuǎn)發(fā)式服務(wù)定位時(shí)間相對(duì)長(zhǎng),并將衛(wèi)星每秒能提供的用戶數(shù)限制在54萬(wàn)人。而隨之推出的授權(quán)服務(wù)和短報(bào)文通信卻受到了北斗一代用戶——主要是軍隊(duì)——的歡迎,它可以將不同兵種當(dāng)前所在位置反映在指揮室的屏幕墻上。
授權(quán)服務(wù)要求用戶須事先在系統(tǒng)中注冊(cè),北斗方可提供定位服務(wù)。之后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別出該用戶的位置,并報(bào)告給指揮調(diào)度系統(tǒng)。再結(jié)合120個(gè)字的短報(bào)文通信功能可以實(shí)現(xiàn)用戶間的定向追蹤。而北斗二代系統(tǒng)則采用廣播式服務(wù),不僅保留了位置報(bào)告、短報(bào)文通信服務(wù),而且實(shí)現(xiàn)了如GPS般的無(wú)源定位,即用戶不用申請(qǐng)也能定位。
目前所提供的區(qū)域服務(wù)僅僅邁出了二代系統(tǒng)的第一步。
從神舟六號(hào)起,所有的神舟系列載人飛船都裝備了北斗接收機(jī),這能夠讓地面的迎接人員做到幾乎與返回艙同時(shí)抵達(dá)降落地點(diǎn)。而目前在中國(guó)南海和東海的漁民們均已經(jīng)安裝上了北斗的接收終端,一旦漁船遇險(xiǎn),救援中心可以借助北斗的短報(bào)文通信功能第一時(shí)間獲知具體事發(fā)位置,方便其組織附近船只展開救援工作。
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兼容與瓶頸
盡管篇首的新聞中提到了“強(qiáng)制安裝”,似乎態(tài)度過(guò)于強(qiáng)硬,但反過(guò)來(lái)想一想,并沒有要求禁止使用GPS,這樣等于默認(rèn)了GPS與北斗導(dǎo)航并存的格局,這也非常符合北斗系統(tǒng)的發(fā)展思路——采取開放、獨(dú)立、兼容、漸進(jìn)的原則,發(fā)展自主的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),這樣就避免了因北斗系統(tǒng)不成熟、覆蓋存在盲點(diǎn)時(shí)無(wú)“導(dǎo)”可用而產(chǎn)生的問題。
2012年12月27日,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人、中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其表示:“現(xiàn)有的設(shè)備將會(huì)至少兼容互操作GPS和北斗兩套系統(tǒng)。”但據(jù)愛范兒了解,北斗的發(fā)展路線在自主還是兼容路線上的選擇上最初有很大的爭(zhēng)議,最終基于技術(shù)的成熟周期、產(chǎn)品的完善成度、市場(chǎng)的接納程度、歷史的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等多方面的因素,最終選擇自主研發(fā),兼容并具的技術(shù)路線。
硬件方面,衛(wèi)星的壽命直接影響整個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量,但現(xiàn)階段我國(guó)導(dǎo)航衛(wèi)星的設(shè)計(jì)使用壽命只有8年,后階段將著力把衛(wèi)星壽命延長(zhǎng)至10~12年。除了零件制造技術(shù)要跟上之外,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)還存在諸多不足,比如衛(wèi)星超出了現(xiàn)有地面基站的測(cè)控范圍,以及如何保證定位精確度等難題依然有待解決。
另外,此前諾基亞曾計(jì)劃與中國(guó)合作,將北斗芯片裝載在諾基亞的智能設(shè)備上,但因?yàn)楫?dāng)時(shí)芯片尺寸過(guò)大而沒有達(dá)成實(shí)質(zhì)合作,盡管經(jīng)過(guò)數(shù)年的攻關(guān)芯片尺寸得以縮小,但依然只能適用于諸如漁船、電站、通信基站和汽車等大型設(shè)備上。
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衛(wèi)星分布方面,其密度有待提高,否則精度很難達(dá)到GPS的水準(zhǔn)。目前GPS衛(wèi)星共有32顆,分布在六個(gè)軌道面,其中兩個(gè)軌道面各有6顆,尚不確定實(shí)際在使用的衛(wèi)星數(shù)目。而北斗系統(tǒng)直到2020年才有可能達(dá)到20顆衛(wèi)星的分布,僅從衛(wèi)星的密度來(lái)看,北斗未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)依然很難與GPS相媲美。2009年至今,北斗成功發(fā)射了14顆衛(wèi)星,為加快衛(wèi)星發(fā)射速度,其配備的火箭系統(tǒng)還采取了一箭雙星的發(fā)射技術(shù),未來(lái)還將視情況采取一箭四星的發(fā)射方式,全力加快衛(wèi)星的構(gòu)型布局。
算法方面,由于北斗的研究事實(shí)上是軍方主導(dǎo),導(dǎo)航系統(tǒng)的算法并未對(duì)外公布。從硬件上看北斗的大致構(gòu)架并沒有很大的缺陷,除去衛(wèi)星分布密度的影響,還有主控站、注入站和監(jiān)測(cè)站等地面設(shè)備、輔助定位技術(shù)、定位算法優(yōu)化等諸多因素。不過(guò),即便當(dāng)前北斗導(dǎo)航的位置精度不夠,但時(shí)間精度足夠,在大型設(shè)備的使用上基本能滿足要求,如果不考慮成本因素,為完成產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局,還是夠用的;但對(duì)于量大面廣、價(jià)格敏感、用戶自由選擇度高的手機(jī)定位、乘用汽車導(dǎo)航設(shè)備而言,大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走。
正是因?yàn)樯鲜霾蛔?,因此目前?xiàng)目組采取的策略就是兼容GPS。一方面盡可能地在實(shí)際使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問題,另一方面利用現(xiàn)有的GPS服務(wù)填補(bǔ)精度上的空缺,并逐步實(shí)現(xiàn)替代。
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與GPS相遇“正面戰(zhàn)場(chǎng)”
目前GPS基本壟斷了國(guó)內(nèi)導(dǎo)航產(chǎn)業(yè),對(duì)此北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)工程副總設(shè)計(jì)師李祖洪表示:“北斗志在將中國(guó)用戶從GPS手中搶回來(lái)。”
出于安全考慮,尚且不談外界對(duì)個(gè)人隱私泄露等問題的猜測(cè),單看重要設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)——電廠之間必須實(shí)現(xiàn)同步才能正常運(yùn)作,而這個(gè)環(huán)節(jié)是高度依賴GPS的,移動(dòng)通信基站系統(tǒng)尤其是CDMA的同步也高度依賴GPS,從國(guó)防角度出發(fā)無(wú)疑使一個(gè)巨大的隱患,隨時(shí)可能成為潰堤之蟻穴。
回到操作層面,當(dāng)前我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)大致可以分為三個(gè)環(huán)節(jié),其中源頭環(huán)節(jié)是導(dǎo)航與衛(wèi)星制造、芯片、OEM板卡、模塊、天線等,中間環(huán)節(jié)是終端集成、系統(tǒng)集成,末端則是是銷售、運(yùn)營(yíng)、服務(wù)。目前國(guó)內(nèi)企業(yè)主要在貿(mào)易環(huán)節(jié)扎堆,約占末端市場(chǎng)份額的70%,業(yè)務(wù)范圍主要是代理銷售國(guó)外的高精度接收機(jī)產(chǎn)品、模塊和OEM板等,而在運(yùn)營(yíng)和服務(wù)領(lǐng)域所占份額很小。
近日,盡管北斗在股市上火了,但很多“北斗股”的市盈率明顯偏高,其中最為夸張的是烽火電子,其市盈率達(dá)到了225倍,也就是說(shuō)投資者需要225年才能收回成本。而據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)咨詢中心統(tǒng)計(jì),截至2011年底,我國(guó)北斗一代終端社會(huì)持有量為10萬(wàn)余套,參與北斗終端研發(fā)或銷售的企業(yè)數(shù)量為50~60家,年產(chǎn)值為3億~4億元左右;而GPS導(dǎo)航終端2011年的總銷售量突破4500萬(wàn)臺(tái),產(chǎn)值接近700億元,參與企業(yè)超過(guò)6800家。事實(shí)證明,目前北斗和GPS之間還隔著好幾級(jí)。
不過(guò)雖然現(xiàn)在GPS可以免費(fèi)使用,但不一定永遠(yuǎn)免費(fèi)。這把“鑰匙”還是攢在自己手里比較好,因此對(duì)北斗系統(tǒng)而言,奪回市場(chǎng)的話語(yǔ)權(quán)是必須承擔(dān)的使命。
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結(jié)語(yǔ)
目前與衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)的任意一塊市場(chǎng)都不太好啃,再加上技術(shù)層面的暫時(shí)落后,政府主導(dǎo)幫扶可以說(shuō)是必須且必然的,至于如何布局,如何權(quán)衡多方利益甚至如何順應(yīng)市場(chǎng)規(guī)律,恐怕不可能是一日之功。
國(guó)際宇航科學(xué)院院士馬興瑞表示:當(dāng)前,中國(guó)航天已進(jìn)入快速發(fā)展和宇航高強(qiáng)密度發(fā)射時(shí)期,北斗系統(tǒng)是中國(guó)航天高密度發(fā)射最典型、最集中的體現(xiàn)。北斗區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成是航天科技工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的一次重大實(shí)踐。作為全球第三個(gè)成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),北斗系統(tǒng)在我國(guó)國(guó)防建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面產(chǎn)生的價(jià)值不容小覷,其在交通運(yùn)輸、氣象、漁業(yè)、林業(yè)、電信、水利、測(cè)繪等諸多方面都產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著系統(tǒng)的建設(shè)完善和應(yīng)用推廣,北斗系統(tǒng)將進(jìn)一步提升我國(guó)在國(guó)際導(dǎo)航領(lǐng)域的話語(yǔ)權(quán)和主動(dòng)權(quán)。而北斗加入全球衛(wèi)星導(dǎo)航“家族”,不僅能為更多的用戶提供更高的服務(wù)精度、更豐富的導(dǎo)航功能和更完善的用戶體驗(yàn),也提升了中國(guó)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
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