天外來信：“短報文”飛入大眾消費領(lǐng)域

隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)步入快車道，相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)全面突破，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位在應(yīng)用方面早已走向普通民眾生活。但在全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，中國的北斗衛(wèi)星除了導(dǎo)航定位之外還有個獨門絕技，那就是短報文。

看似陌生的“短報文”，形態(tài)其實和我們常用短信一樣，只不過北斗短報文不需要運營商的網(wǎng)絡(luò)就能收發(fā)，就算遭遇自然災(zāi)害也不會有失聯(lián)的擔憂。

從層層星云中的“高大上”到“接地氣”，北斗已經(jīng)走了二十余年，就在今年年內(nèi)，首批支持北斗短報文通信功能的手機產(chǎn)品即將上市，又能否給大眾帶來新的驚喜？

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS，BeiDou Navigation Satellite System，以下簡稱：北斗系統(tǒng)）是中國自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，和美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的Galileo衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)并稱為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

盡管在大多數(shù)民眾腦海里，提起定位導(dǎo)航，首先想起來的仍是GPS;對于大多數(shù)80后、90后、00后，對北斗的了解還停留在教科書里那段簡單的描述。事實上，脫離教科書，北斗衛(wèi)星早已經(jīng)潤物細無聲地影響著我們生活的方方面面，除了提供傳統(tǒng)意義上的導(dǎo)航服務(wù)以外，還在個人位置服務(wù)、氣象應(yīng)用、道路交通管理、海運和水運、航空運輸、應(yīng)急救援和精準農(nóng)業(yè)等方面有更廣泛的應(yīng)用。

比如用北斗衛(wèi)星放牧，只要在牛羊脖子上套個用芯片、綁帶和太陽能電池板組成的項圈，就可以精準定位牛羊位置，找到走丟的牛羊。據(jù)悉，北斗系統(tǒng)已經(jīng)為70%入網(wǎng)的智能手機用戶提供了服務(wù)。

不過在本屆智博會中國兵器工業(yè)集團展臺中，北斗最受關(guān)注的成果，是一枚小小的芯片。

這是中國兵器工業(yè)集團有限公司、中國移動通信集團有限公司、中國電子科技集團有限公司以及國產(chǎn)手機廠商，聯(lián)合研制的國內(nèi)首顆手機北斗短報文通信射頻基帶一體化芯片（下稱“短報文芯片”）。這枚芯片的成功研制意味著，短報文芯片可以集成于智能手機終端內(nèi)，有助于短報文功能在大眾消費領(lǐng)域的推廣。

使用短報文通信將會自動傳輸用戶定位

“以往大家傳送信息只能通過移動通信信號，但在一些特殊場景下，比如通信設(shè)施損毀，或者信號覆蓋弱的區(qū)域，信息傳輸就無法實現(xiàn)?！敝斜倍沸l(wèi)星通信有限公司市場總監(jiān)閆邢介紹，短報文功能大眾化，可以保證用戶在緊急情況下能通過北斗衛(wèi)星信號傳遞信息，這為用戶提供了一種保底通信技術(shù)手段，“只要手機有電，無論是地震還是洪水，只要在開闊的條件下對著衛(wèi)星就可以互相發(fā)送短報文?！?/p>

這也是北斗系統(tǒng)與其他三大導(dǎo)航系統(tǒng)相比重要差異之一。

自上世紀90年代開始，我國北斗系統(tǒng)啟動研制，按三步走發(fā)展戰(zhàn)略：先有源后無源，先區(qū)域后全球，先后建成了北斗一號、北斗二號、北斗三號系統(tǒng)。2020年7月建成的北斗三號系統(tǒng)繼承了北斗有源定位服務(wù)和無源定位服務(wù)兩種技術(shù)體制，在全面兼容北斗二號短報文服務(wù)基礎(chǔ)上，將服務(wù)容量提升10倍，用戶機發(fā)射功率降低10倍，短報文服務(wù)能力大幅提升。比如，北斗二號短報文只能發(fā)送120個字，到了北斗三號已經(jīng)達到了1000字。

通俗來講，平時我們用手機發(fā)短信，手機要通過基站提供服務(wù)，而“北斗”就是太空中的基站，向地面發(fā)送的“短報文”可以理解為來自太空的短信。

北斗三號的24顆地球中圓軌道（MEO）衛(wèi)星、3顆傾斜地球同步軌道（IGSO）衛(wèi)星和3顆地球靜止軌道（GEO）衛(wèi)星構(gòu)成了全球網(wǎng)絡(luò)，這使得北斗三號全球?qū)Ш较到y(tǒng)對于邊遠地區(qū)的定位精度有著顯著的提升。任何一個地方傳送的數(shù)據(jù)都可以通過這一網(wǎng)絡(luò)相互傳遞，再傳到中國國內(nèi)的地面站。

短報文民用化將在年內(nèi)落地

如今，太空中共有55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，分布在3種不同類型、不同高度的軌道，執(zhí)行的任務(wù)也不相同，配合起來已經(jīng)能保證在亞太區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)更高的定位精度。不僅如此，這55顆衛(wèi)星之間，還會“說話”，這歸功于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的新功能：星間鏈路。

星間鏈路是航天器與航天器之間具有數(shù)據(jù)傳輸和測距功能的無線鏈路，相當于衛(wèi)星之間的“微信”。星間鏈路可實現(xiàn)衛(wèi)星之間的雙向精密測距和通信，從而能夠進行多星測量，自主計算并修正衛(wèi)星的軌道位置和時鐘系統(tǒng)。

“用戶終端的信息不是發(fā)送到地面，而是直接到天上相應(yīng)的‘北斗’。接收后，天上的北斗可以互通有無，再轉(zhuǎn)發(fā)到地面。”中國科學院高能物理研究所曾發(fā)文分析，這樣一來，不管你在哪兒，北斗都始終關(guān)注著你。

這也意味著，北斗系統(tǒng)不僅可以知道自己在哪，還能告訴別人“我在哪”。閆邢解釋，除了文字信息之外，每條短信后都會帶有發(fā)送人的位置鏈接，直接點進去就能看到發(fā)送者的位置信息，有助于應(yīng)急搜救狀態(tài)下的救援活動，守住應(yīng)急通信的“最后一公里”。

不過這一功能一度被貼上昂貴的標簽，難以惠及普通民眾。此前，如果想使用北斗短報文功能需要專用設(shè)備，這些設(shè)備價格昂貴、攜帶不便，常用于應(yīng)急通信、緊急救援、防災(zāi)減災(zāi)、海洋漁業(yè)等行業(yè)領(lǐng)域。

想要擴大北斗應(yīng)用規(guī)模，大眾化是必經(jīng)之路?！笆澜缟虾芏鄧业氖謾C廠商都在探索大眾手機支持衛(wèi)星通信能力，北斗短報文通信服務(wù)率先實現(xiàn)融入大眾智能手機，標志著北斗特色服務(wù)從行業(yè)應(yīng)用邁入大眾應(yīng)用發(fā)展新階段?！?北斗系統(tǒng)總設(shè)計師楊長風曾在接受北斗網(wǎng)專訪時說道。

國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模巨大。中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會發(fā)布的《2022中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》稱，2021年國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值達到4690億元，較2020年增長16.29%。

北斗三號短報文通信模組

其實在北斗二號建成后，國家就已經(jīng)開始在重點車輛監(jiān)控、船舶監(jiān)測、水利等行業(yè)領(lǐng)域推廣北斗應(yīng)用，并初具規(guī)模。

2022年1月17日，工信部發(fā)布的《關(guān)于大眾消費領(lǐng)域北斗推廣應(yīng)用的若干意見》提出，要針對大眾消費領(lǐng)域應(yīng)用需求，重點突破短報文集成應(yīng)用，加快推進高精度、低功耗、低成本、小型化的北斗芯片及關(guān)鍵元器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，提升供應(yīng)能力。

在定位領(lǐng)域，北斗大眾化推廣迅速。國家發(fā)改委披露的數(shù)據(jù)顯示，2021年，國內(nèi)智能手機出貨量中支持北斗的已達3.24億部，占國內(nèi)智能手機總出貨量的94.5%。

短報文服務(wù)被視為北斗大眾化應(yīng)用的下一個突破口。

除了手機終端有望實現(xiàn)手機“不換SIM卡、不換手機號、不增加額外設(shè)備”就能享受北斗短報文和移動通信服務(wù)之外，短報文芯片還能集成在可穿戴設(shè)備中，以低廉的成本實現(xiàn)通訊功能。

海通證券認為，隨著北斗短報文業(yè)務(wù)在消費市場的不斷滲透，短報文芯片需求將會大大增加，有望成為新的增長點。其行業(yè)分析師預(yù)計，到2025年，中國短報文芯片市場有望達到30億元。