北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究

劉翠青

關(guān)鍵詞 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 產(chǎn)業(yè)化 研究

隨著衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展，其與定位、導(dǎo)航等信息載體的融合更加深入。如今，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)逐漸成為經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。立足于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展的新階段，我們要注重實現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的目標。

1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

1.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)概述

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用，直接關(guān)系到國家安全和經(jīng)濟發(fā)展，已經(jīng)成為國際競爭的新“武器”。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由我國自主研制，于2003 年正式運營并對民眾開放。隨著技術(shù)的發(fā)展和完善，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用范圍不斷拓寬，已經(jīng)深入測繪、電信和水利等部門。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在技術(shù)和應(yīng)用前景方面，但是其在實際應(yīng)用的過程中也存在一定的局限。相較于國外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在應(yīng)用方面尤其在民用方面尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和市場化。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，衛(wèi)星導(dǎo)航的市場需求不斷拓展，為了更好地應(yīng)對廣闊的市場需求以及發(fā)展機遇，需要相關(guān)部門采取有力措施提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的有效性，使其在國防事業(yè)和經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)方面發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1.2北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組成部分

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由三部分組成：空間星座、地面控制和用戶終端。

空間星座即衛(wèi)星持續(xù)發(fā)射載有導(dǎo)航電文的無線電波，之后由接收機完成信息接收工作。衛(wèi)星即混合導(dǎo)航星座，包含靜止軌道衛(wèi)星、侵襲呃地球同步軌道衛(wèi)星和中圓地球軌道衛(wèi)星。

地面控制包含若干地面站和相關(guān)運行管理設(shè)施，其主要功能是追蹤衛(wèi)星的運轉(zhuǎn)，同時實現(xiàn)對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的控制。地面控制的主要功能是實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視，同時開展相關(guān)調(diào)度工作。

用戶終端包含基礎(chǔ)產(chǎn)品、應(yīng)用系統(tǒng)和終端設(shè)備等內(nèi)容。其中，基礎(chǔ)產(chǎn)品包含可以兼容其他系統(tǒng)的芯片等。用戶終端的主要功能是以追蹤坐標、運行速度等方式實現(xiàn)對北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的追蹤和管理。

2北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的運營打破了相關(guān)國家在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的壟斷和封鎖，使得我國成為世界上第三個擁有獨立衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家，推動了我國國防建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，同時其在森林防火和水利防汛等方面也發(fā)揮著重要作用[1] 。

在應(yīng)用的過程中，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)主要存在的問題是應(yīng)用不夠充分，即其注冊在線的終端用戶量遠遠少于設(shè)計容量，衛(wèi)星資源閑置問題較為突出。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能包括精準定位和精密授時等，而在民用領(lǐng)域這些功能的作用尚未得到充分發(fā)揮。此外，雖然近幾年我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的市場規(guī)模不斷擴大，但北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用尚未形成產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；?/p>

3北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用問題

3.1用戶終端設(shè)備價格較高

影響北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的問題在于用戶終端設(shè)備價格較高。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用有源定位技術(shù)體制，這對用戶終端設(shè)備要求較高，需要用戶終端設(shè)備具備通信功能，從而增加了用戶終端的成本。而且在實際使用的過程中，由于終端設(shè)備用戶較少，使得生產(chǎn)成本較高，因此北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在市場上受到來自GPS 系統(tǒng)的強烈沖擊。

3.2行業(yè)應(yīng)用開拓力度不夠

實現(xiàn)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要條件是相關(guān)政策的有力支持。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)投入運營之初，由于缺乏相關(guān)政策支持，影響了企業(yè)和科研部門對其的投入力度以及用戶終端設(shè)備的開發(fā)進程，這導(dǎo)致用戶終端產(chǎn)品存在價格高、水平低的問題，制約了它的應(yīng)用和發(fā)展。

3.3民用市場的無序競爭

民用市場的無序競爭也影響了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的運用和發(fā)展。造成民用市場無序競爭的原因在于缺乏相關(guān)規(guī)劃和市場準入機制。

4北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

4.1總體目標

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的總體發(fā)展規(guī)劃是建立完備的自主衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)體系，在這個過程中要注重對核心技術(shù)的研發(fā)工作，不斷完善基礎(chǔ)設(shè)施，同時還要推出相應(yīng)的法規(guī)、政策和標準體系，從而不斷提高北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的競爭力。

4.2工作定位

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自投入運營之初就將帶動北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為工作目標，其在應(yīng)用過程中的重點是解決基礎(chǔ)共性問題，以更好地發(fā)揮市場的導(dǎo)向作用和決定性作用。在此期間，相關(guān)部門需要積極制定決策標準和開展市場監(jiān)管的工作，以此推動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)健康、穩(wěn)定發(fā)展。

4.3工作思路

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基本工作思路是“統(tǒng)籌軍民、統(tǒng)籌建用、統(tǒng)籌國內(nèi)外”，在實際應(yīng)用的過程中要注重“三抓”，即抓好基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)、基礎(chǔ)共性平臺和應(yīng)用示范工程。同時，還要重視總體設(shè)計、政策法規(guī)、標準化、知識產(chǎn)權(quán)、對外宣傳的支撐作用，即五項支撐。

首先抓好基礎(chǔ)產(chǎn)品研發(fā)要合理利用國內(nèi)資源，推動競爭公開化，積極研發(fā)具有國際競爭力的芯片模塊系統(tǒng)產(chǎn)品，以此不斷強化北斗產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。其次是抓好基礎(chǔ)共性平臺，建設(shè)基礎(chǔ)共性平臺的關(guān)鍵在于打破行業(yè)壁壘，破解條塊分割，在此基礎(chǔ)上建立北斗地基，增強系統(tǒng)和高精度時空信息服務(wù)平臺的作用，著力解決體系化的“最后一公里”的問題。最后要抓好應(yīng)用示范工程，從國家戰(zhàn)略出發(fā)選取具有典型性和重大影響的工程項目，在開展工程的過程中需要相關(guān)部門共同參與。

五項支撐的第一步是總體設(shè)計，在開展設(shè)計工作的過程中要做好頂層規(guī)劃工作，以此推動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)朝產(chǎn)業(yè)化和國際化方向發(fā)展。其次要積極運用政策法規(guī)保障項目順利推進，其主要內(nèi)容是開展相關(guān)法規(guī)政策的研究和制定工作。做好五項支撐需要推進標準化工作，即在國內(nèi)發(fā)布標準，實現(xiàn)與國際標準相互對接。知識產(chǎn)權(quán)即在運用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的過程中要積極構(gòu)建北斗全球系統(tǒng)信號體制核心專利體系，積極開展知識產(chǎn)權(quán)的保護工作。最后要注重開展對外宣傳工作。

5.1北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能包含定位、導(dǎo)航、授時和短報文四方面。

一直以來我國執(zhí)行導(dǎo)航任務(wù)主要依托GPS，而隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用范圍不斷拓寬，結(jié)束了僅依靠GPS 開展工作的局面。相較于GPS，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)具備精準性更高、誤差更小的優(yōu)勢，而且可以實現(xiàn)終端自動匯報位置，從而使得在實際應(yīng)用的過程中實時了解終端動態(tài)，進行更好地應(yīng)用于指揮機構(gòu)。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航功能與GPS 相似，而北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以有效解決因單一信號所導(dǎo)致的問題，提高了導(dǎo)航的準確性和可靠性。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以實現(xiàn)接收不同衛(wèi)星導(dǎo)航信號的目的，而且準確性更高。

授時功能使得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能更好地滿足用戶的需求，不斷提高精準化程度，這使得其被廣泛應(yīng)用于有高同步需求的行業(yè)，如金融、通信等行業(yè)。

短報文功能是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所具備的獨特優(yōu)勢，為其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所不具備。短報文功能可以實現(xiàn)雙向報文通信，具有更高的傳輸效率。在用戶授權(quán)并完成配置工作之后可以開展終端和指揮機之間的信息傳輸，實現(xiàn)點對點的精準通信，打破了時間和距離對通信的限制，這使得其被廣泛應(yīng)用于遠距離通信乃至無線電盲區(qū)通信工作中，在搶險救災(zāi)和航空作業(yè)等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。

5.2北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的覆蓋范圍非常廣，涵蓋整個亞太地區(qū)，這使得其進入全球組網(wǎng)領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，信息技術(shù)的完善和發(fā)展推動了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在服務(wù)、應(yīng)用開發(fā)等領(lǐng)域的發(fā)展，其自身的服務(wù)能力也在不斷提高。目前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在建設(shè)指揮城市、推動交通運輸發(fā)展、維護公共安全等方面發(fā)揮著更為重要的作用。

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以運用于個人位置服務(wù)方面，諸如智能手機、汽車導(dǎo)航定位服務(wù)等領(lǐng)域[2] ;在建設(shè)智慧城市的過程中也會運用到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，如應(yīng)用該系統(tǒng)開展對車輛的監(jiān)督和管理，同時能夠開展實時發(fā)布交通信息等工作;北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在交通運輸方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)為實現(xiàn)安全監(jiān)控和開展港口定位調(diào)度監(jiān)控等工作?，F(xiàn)階段，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)營運車輛和內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施等，有效提升了對車輛進行實時監(jiān)控管理的效率和質(zhì)量，同時能更好地保障道路運輸?shù)陌踩?在公共安全方面，應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以發(fā)揮其精準定位的優(yōu)勢，這一優(yōu)勢可以提高公安部門調(diào)度警力資源的可視化程度，從而實現(xiàn)對警力資源的一體化指揮，進而提高資源調(diào)度的效率和質(zhì)量。

6北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的思考和建議

6.1過去小結(jié)

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自建設(shè)以來在性能以及可靠性上都得到了較大幅度的提升，尤其是北斗三號的應(yīng)用使得整個系統(tǒng)的性能得到了較大幅度的加強，并且系統(tǒng)容量、用戶機功耗、系統(tǒng)的可靠性方面、定位的精準度以及信號完好性等相關(guān)的參數(shù)都得到了明顯提高。除此之外，隨著國內(nèi)自主產(chǎn)品體系逐漸完善，北斗產(chǎn)業(yè)鏈逐漸形成。這不僅使得北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)了全面內(nèi)循環(huán)，并且在芯片、板卡以及天線等各種部件上都已經(jīng)達到自主可控的目標。而在中游終端集成、系統(tǒng)集成以及下游的解決方案、運營服務(wù)等任務(wù)中，很多公司都會參與進來。而且，北斗相關(guān)產(chǎn)品除了剛開始需要滿足國防方面的要求，如今也逐步延伸到各個行業(yè)?，F(xiàn)在，消費級應(yīng)用數(shù)不勝數(shù)，“北斗”也由百姓眼中的“高大上”產(chǎn)品變成“接地氣”的產(chǎn)品，并且人們在日常生活中被廣泛使用。在該轉(zhuǎn)變過程中，整個北斗產(chǎn)業(yè)鏈的諸多骨干企業(yè)逐漸發(fā)展，形成了一批新的骨干企業(yè)，這不僅為社會的發(fā)展積累了經(jīng)驗，而且還培養(yǎng)了一批國際化人才隊伍。

6.2未來展望

現(xiàn)階段，北斗系統(tǒng)已經(jīng)得到了充分的發(fā)展，并且將來還會有更多的技術(shù)和北斗系統(tǒng)進行融合和交叉，如很多高精度以及導(dǎo)航技術(shù)都實現(xiàn)了融合，并且與全衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)了兼容，其中多源異構(gòu)融合定位是將來技術(shù)發(fā)展的方向。除此之外，北斗系統(tǒng)與AI、5G、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的結(jié)合也促進了相關(guān)企業(yè)的發(fā)展[3] ，開創(chuàng)了更多的商業(yè)模式。不僅如此，北斗系統(tǒng)的出現(xiàn)催生了很多新型的高精度定位需求，這為其后續(xù)發(fā)展帶來了巨大的能量。另外，我們應(yīng)該對產(chǎn)業(yè)快速聚集、整合的發(fā)展趨勢引起重視，積極塑造企業(yè)品牌力量以及進行國際化發(fā)展。

6.3發(fā)展建議和思考

為了保護知識產(chǎn)權(quán)，專利布局應(yīng)該逐漸朝著體系化的方向推進以及從大系統(tǒng)的建設(shè)、信號體制創(chuàng)新保護等方面進行推進，之后還要積極推行政策鼓勵。企業(yè)之間的競爭說到底就是知識產(chǎn)權(quán)的競爭，因此進行專利保護對于百年老店的經(jīng)營有著十分重大的意義。另外，在北斗上中下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，我們也要重視對產(chǎn)品品質(zhì)、質(zhì)量、功能以及性能等多個方面的把控，確保產(chǎn)品可靠性和一致性得到進一步提升。尤其是面對海外客戶進行推廣的過程中，提升品牌認可度是一個重要環(huán)節(jié)。

在企業(yè)的經(jīng)營過程中，信用管理是一項重要的工作內(nèi)容，需要確保企業(yè)進行規(guī)范運作、穩(wěn)步經(jīng)營、持續(xù)健康的發(fā)展，這也是這一行業(yè)對于社會發(fā)展的貢獻。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中要充分認識未來衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)的主要特點，即精準度更高、覆蓋區(qū)域更廣，因此北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)要將發(fā)展的重點放在不斷提高自身的精度和抗干擾能力等方面，在推進產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的過程中實現(xiàn)多系統(tǒng)融合。

7結(jié)束語