搭建綜合服務(wù)平臺(tái)推動(dòng)北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展

· 文|上海北斗衛(wèi)星導(dǎo)航平臺(tái)有限公司 陳大吾

隨著中國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，應(yīng)用衛(wèi)星研制開(kāi)始逐步按體系形成規(guī)模。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的組網(wǎng)成功，標(biāo)志著中國(guó)自主可控的空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)開(kāi)始進(jìn)入到能參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)用階段。但中國(guó)的衛(wèi)星應(yīng)用還處于起步階段，存在系統(tǒng)研究不充分、盈利模式不清晰、基礎(chǔ)配套設(shè)施短缺等一系列問(wèn)題，目前絕大部分應(yīng)用項(xiàng)目還采用參照國(guó)外應(yīng)用案例的跟隨式推進(jìn)方式。

在統(tǒng)一的坐標(biāo)體系下，精準(zhǔn)的時(shí)間和立體位置信息在四維時(shí)空坐標(biāo)上具有唯一性。時(shí)間、位置的唯一性可以保證以精確位置和時(shí)間建立的數(shù)據(jù)記錄是唯一的，以立體坐標(biāo)為地址節(jié)點(diǎn)的檢索號(hào)是唯一的。在國(guó)家明確規(guī)定的坐標(biāo)體系下，可以確定同一個(gè)地點(diǎn)只能在不同的時(shí)間才能產(chǎn)生不同的事件，同一時(shí)間不同的地點(diǎn)不能產(chǎn)生同一個(gè)事件的原則，因此在國(guó)家戰(zhàn)略、社會(huì)管理、信息安全等涉及時(shí)空領(lǐng)域的各個(gè)方面，北斗系統(tǒng)都會(huì)起到關(guān)鍵性的作用。以北斗系統(tǒng)應(yīng)用為推動(dòng)，充分利用好這一國(guó)家自主可控的空間基礎(chǔ)設(shè)施，在應(yīng)用示范的基礎(chǔ)上形成一系列的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)前面臨的主要問(wèn)題。

頂層規(guī)劃缺失是北斗系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中碰到的實(shí)際問(wèn)題。在實(shí)踐中，通過(guò)組建專業(yè)化“北斗（區(qū)域）位置信息綜合服務(wù)平臺(tái)”（以下簡(jiǎn)稱 “平臺(tái)”）的方式，在平臺(tái)上集聚資源，打破航天封閉式搞應(yīng)用的模式，由社會(huì)和市場(chǎng)提出需求，規(guī)劃并主導(dǎo)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)通過(guò)科學(xué)普及的方式讓人們了解衛(wèi)星的功能和作用，進(jìn)一步收集大眾需求和創(chuàng)意，推動(dòng)衛(wèi)星應(yīng)用的發(fā)展。因此如何建設(shè)并充分發(fā)揮平臺(tái)在衛(wèi)星應(yīng)用領(lǐng)域的作用值得進(jìn)一步探討。

一、平臺(tái)的需求

由于各類利益群體立場(chǎng)不同，在各個(gè)層面都對(duì)平臺(tái)的建設(shè)提出了各自不同的要求。

政府對(duì)平臺(tái)的要求：平臺(tái)是推進(jìn)北斗系統(tǒng)在行業(yè)和區(qū)域內(nèi)應(yīng)用的樞紐，為北斗系統(tǒng)應(yīng)用單位提供高效、方便、快捷的信息服務(wù)渠道，是政府安全、運(yùn)營(yíng)、管理的數(shù)據(jù)集聚中心；在確保國(guó)家信息安全的同時(shí)，是政府面向大眾的第三方公共服務(wù)平臺(tái)；在與各方充分溝通的基礎(chǔ)上，引領(lǐng)、集聚、帶動(dòng)區(qū)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心、總參測(cè)繪導(dǎo)航局等國(guó)家主管部門對(duì)平臺(tái)的要求是：平臺(tái)是國(guó)家時(shí)空基準(zhǔn)領(lǐng)域應(yīng)用服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是空間基礎(chǔ)設(shè)施的補(bǔ)充完善，是實(shí)施國(guó)家戰(zhàn)略面向用戶服務(wù)的地基部分，是國(guó)家實(shí)施位置、導(dǎo)航、時(shí)間信息獲取、匯集、處理、挖掘、監(jiān)管、防護(hù)、分發(fā)的主要通道的實(shí)施單位，是現(xiàn)代軍事裝備及信息化條件下立體作戰(zhàn)指揮的重要支撐機(jī)構(gòu)。和平時(shí)期，以服務(wù)民用市場(chǎng)應(yīng)用需求為主，并積極通過(guò)軍民共建的方式推動(dòng)天地一體化通信、地面測(cè)控、保障維護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，擴(kuò)大北斗系統(tǒng)的綜合服務(wù)能力；在國(guó)家面臨緊急狀況時(shí)，集中全部服務(wù)設(shè)施和服務(wù)能力，服從國(guó)家戰(zhàn)略命令，服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略需求。

社會(huì)對(duì)平臺(tái)的要求：對(duì)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，在市場(chǎng)還未完全成熟時(shí)，中小企業(yè)都有抱團(tuán)取暖的要求，通過(guò)平臺(tái)能達(dá)到對(duì)接政府、技術(shù)共享、引導(dǎo)市場(chǎng)、資源分享的實(shí)際需求。廣大民眾在獲取平臺(tái)精準(zhǔn)服務(wù)的同時(shí)，又希望能確實(shí)保護(hù)好涉及個(gè)人隱私的信息數(shù)據(jù)。而作為平臺(tái)的投資方，在平臺(tái)兼顧公益性服務(wù)的同時(shí)獲取最大效益。

二、平臺(tái)的功能和作用

作為國(guó)家授權(quán)建設(shè)的區(qū)域性平臺(tái)，必須平衡并滿足好多方的利益訴求；作為第三方公共服務(wù)平臺(tái)，必須保證服務(wù)數(shù)據(jù)的公平、公正和安全，在兼顧公益的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)用戶新的需求；通過(guò)實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)的數(shù)據(jù)交換及匯集，不斷滿足公眾日益高漲的信息服務(wù)需求，并且創(chuàng)造出平臺(tái)的盈利模式。

★ 上海北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)臺(tái)站分布圖

為滿足不同用戶的需求，平臺(tái)必須提供不同精度的位置和時(shí)間的實(shí)時(shí)服務(wù)。為保證天基信息的可靠應(yīng)用，減小衛(wèi)星軌道偏差、電離層擾動(dòng)產(chǎn)生的定位誤差，在地面通過(guò)地基增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的修正，獲取高精度定位數(shù)據(jù)；通過(guò)衛(wèi)星和地面廣播、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)快速實(shí)現(xiàn)誤差修正信號(hào)的分發(fā)，通過(guò)提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾和自主防御與修復(fù)能力，提高網(wǎng)絡(luò)的生存度，保證定位數(shù)據(jù)的正確性。經(jīng)地基差分修正后的實(shí)時(shí)定位精度可以提高1～2個(gè)數(shù)量級(jí)。同時(shí)，在地基監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)建成后，可以對(duì)全球的電離層信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空間目標(biāo)、全球氣象信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還可以完成對(duì)組網(wǎng)衛(wèi)星的測(cè)控，對(duì)衛(wèi)星軌跡的進(jìn)行高精度修正，所以平臺(tái)依托的地基設(shè)施是天基系統(tǒng)的補(bǔ)充和完善。在極端情況下，一旦天基衛(wèi)星系統(tǒng)受擾，地基網(wǎng)絡(luò)還可以給空間飛行器提供必要的定位措施。

通過(guò)對(duì)地基通信基站絕對(duì)坐標(biāo)的精確標(biāo)定，并對(duì)通信基站信令和時(shí)間同步系統(tǒng)的改進(jìn)，保證基站時(shí)鐘與北斗時(shí)間相位同步，即可以將通信基站視為泛在的地基位置參考基站，通過(guò)利用改進(jìn)后的通信信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的精確定位。

通過(guò)在飛行器上裝載衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備，結(jié)合接入的通用航空監(jiān)視雷達(dá)網(wǎng)絡(luò)信息、飛機(jī)的無(wú)線電通信信號(hào)、應(yīng)答機(jī)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)空中目標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)視與服務(wù)。通過(guò)對(duì)地探測(cè)雷達(dá)，光纖傳感網(wǎng)絡(luò)對(duì)地下設(shè)施進(jìn)行探測(cè)和定位，實(shí)現(xiàn)在中國(guó)自主可控的時(shí)空坐標(biāo)體系下的全球網(wǎng)格化分割和管理，參與國(guó)際全球定位系統(tǒng)的合作與競(jìng)爭(zhēng)。

平臺(tái)依托逐步建成的空、天、地一體化時(shí)空網(wǎng)絡(luò)、結(jié)合衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線傳感網(wǎng)、雷達(dá)監(jiān)視網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等設(shè)施，提供社會(huì)各界所需的時(shí)間、位置與導(dǎo)航信息。通過(guò)衛(wèi)星的回傳信道，提供應(yīng)急情況下的衛(wèi)星通信，在用戶允許的情況下不斷地獲取與時(shí)空相關(guān)的事件與信息，對(duì)獲取的與時(shí)空相關(guān)的信息進(jìn)行綜合分析和數(shù)據(jù)挖掘，推斷出社會(huì)的各類行為習(xí)慣，提供各行業(yè)的增值服務(wù)。

平臺(tái)是社會(huì)資源的匯聚點(diǎn)，通過(guò)匯聚產(chǎn)業(yè)鏈中的各類人才，參與行業(yè)協(xié)會(huì)、技術(shù)聯(lián)盟的工作，逐步成為政府與市場(chǎng)、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)、資本與企業(yè)對(duì)接的橋梁和紐帶。通過(guò)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)良性規(guī)范地發(fā)展。由于平臺(tái)將積累大量社會(huì)、民眾的信息，平臺(tái)自生的信息安全及發(fā)布數(shù)據(jù)的合理性、合法性將受到極大的關(guān)注。一方面，北斗系統(tǒng)是中國(guó)自主可控的時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施，結(jié)合基于時(shí)空物理量的唯一性編碼信息和芯片技術(shù)，可以確保國(guó)家信息資源的安全可靠；另一方面，對(duì)于公權(quán)、私權(quán)對(duì)立的信息資源共享上，可以通過(guò)唯一性編碼標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，確保個(gè)人的隱私權(quán)；通過(guò)對(duì)平臺(tái)數(shù)據(jù)獲取、處理、分發(fā)的控制，在法律層面進(jìn)行控制約束，實(shí)現(xiàn)對(duì)隱私權(quán)的合法保護(hù)。

三、北斗（上海）位置信息綜合服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)

“北斗（上海）位置信息綜合服務(wù)平臺(tái)”于2012年9月掛牌成立，經(jīng)過(guò)一年半的建設(shè)，已經(jīng)完成了平臺(tái)框架設(shè)計(jì)。2013年9月11日，上海北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)全面建成并正式開(kāi)通，具備提供服務(wù)的能力，實(shí)現(xiàn)了與氣象、測(cè)繪基準(zhǔn)站的對(duì)接和數(shù)據(jù)共享。通過(guò)廣播電臺(tái)播發(fā)差分信息方式開(kāi)始為大眾用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，服務(wù)能力已覆蓋上海及周邊地區(qū)?？梢蕴峁┦彝鈱?shí)時(shí)亞米級(jí)的高精度定位服務(wù)。在此基礎(chǔ)上，聯(lián)合國(guó)內(nèi)多地的合作伙伴，已在中國(guó)的西南、西北開(kāi)始建設(shè)相應(yīng)的地基增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)衛(wèi)星播發(fā)廣域差分信息的工作在年內(nèi)即將實(shí)施。

★ 上海北斗平臺(tái)框架圖

結(jié)合各地的智慧城市建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)工作，重點(diǎn)在城市公共安全的監(jiān)測(cè)監(jiān)控方面開(kāi)展示范應(yīng)用，通過(guò)應(yīng)用推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。結(jié)合當(dāng)前的安全形勢(shì)和環(huán)保要求，推出了針對(duì)“復(fù)雜情況下的人、車跟蹤定位”的方案，已進(jìn)入到演示推廣階段；以城市安全管理為抓手的應(yīng)用服務(wù)，如窨井蓋監(jiān)控、電梯安全監(jiān)控、橋梁和樓宇安全監(jiān)控、車輛行駛安全監(jiān)控、食品溯源等安全服務(wù)項(xiàng)目已開(kāi)始在長(zhǎng)三角地區(qū)開(kāi)始實(shí)施；加強(qiáng)了平臺(tái)與通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星資源的對(duì)接，通過(guò)對(duì)通信衛(wèi)星信道資源的整合，在導(dǎo)航、定位的同時(shí)，可以為集團(tuán)用戶提供遠(yuǎn)程的應(yīng)急通信服務(wù)。

在加快上下游產(chǎn)業(yè)合作布局方面的平臺(tái)紐帶作用初步體現(xiàn)。與多家北斗芯片廠商合作研制完成了基于北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)的高精度定位SoC芯片。與多個(gè)終端廠商開(kāi)展合作，已完成一批高精度車載監(jiān)控產(chǎn)品和手機(jī)產(chǎn)品的研發(fā)。通過(guò)資本運(yùn)作，已在行業(yè)平臺(tái)建設(shè)、數(shù)據(jù)中心共享、室內(nèi)外定位、三維高精度地圖、高精度時(shí)鐘等領(lǐng)域形成了產(chǎn)業(yè)的快速集聚。

隨著北斗系統(tǒng)的進(jìn)一步推進(jìn)，衛(wèi)星應(yīng)用已接近產(chǎn)業(yè)井噴階段，上海北斗平臺(tái)希望加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外企業(yè)跨行業(yè)的全面合作，切實(shí)做好平臺(tái)后續(xù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用推廣。按照國(guó)家平臺(tái)建設(shè)的總體規(guī)劃，一方面，積極加強(qiáng)與衛(wèi)星通信、衛(wèi)星遙感、新一代通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)對(duì)接，完成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的時(shí)空一體化網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，為國(guó)家時(shí)空信息安全提供技術(shù)保障；另一方面，加快與云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)品的對(duì)接，通過(guò)平臺(tái)集聚數(shù)據(jù)，為智慧、平安城市建設(shè)提供全方位的服務(wù)。