“北斗”對我國航天發展影響深遠

建設“北斗”衛星導航系統（簡稱“北斗”系統），對于提高我國的國際地位，促進經濟社會的發展，保障國家安全等許多方面，都具有十分重大的戰略意義。中國航天科技集團公司原總經理馬興瑞說過：“20世紀六七十年代我們有原子彈，現在我們有原子鐘。” 原子鐘是決定導航衛星品質的核心產品，用這樣的比喻來形容我國“北斗”系統的戰略意義一點都不為過。

其實，“北斗”系統對我國航天事業本身的發展也影響深遠。它的建成是我國航天從建設基礎設施、發展航天技術階段進入全面應用階段的一個標志。

1 “北斗”產業化引領中國太空經濟

隨著航天技術的發展，世界航天除了進行太空探索、載人航天、軍事航天等之外，更加重視應用航天技術來推動社會經濟發展。太空經濟是指包括各種太空活動所創造的產品、服務、市場以及形成的相關產業。太空經濟一般包括廣播和電視在內的衛星通信、遠程醫學、導航定位、衛星遙感、氣象和氣候監測、太空旅游、航天運輸和后勤服務、天基國家安全資產等。新興的太空經濟正在改變人類生活的方方面面，成為世界經濟發展和人類生活的重要組成部分。回顧2013年，“北斗”產業化已成為我國太空經濟中最亮麗的風景線。

產業化是指要使具有同一屬性的企業或組織，集合成社會承認的規模程度，以完成從量的集合到質的激變，使其真正成為國民經濟中的重要組成部分。在我國發展太空經濟的過程中，在航天發射、衛星通信、衛星遙感等領域，雖曾產生過效益，但遠未達到產業化的水平，相對來說，“北斗”是我國目前最可能實現產業化的一個航天領域。

2013年12月27日，國務院新聞辦公室舉行新聞發布會，介紹了“北斗”系統正式向亞太區域提供服務一年以來的情況。在過去一年里，“北斗”系統實施了提高系統精度和穩定性的“精穩工程”。該系統連續穩定運行，性能指標穩中有升。監測評估表明，“北斗”系統服務性能滿足定位精度10m指標要求，北京、鄭州、西安、烏魯木齊等地區定位精度可達7m左右；在東盟等低緯度地區，定位精度可達5m。

為了促進“北斗”的產業化，國務院辦公廳在2013年10月9日，公布了《國家衛星導航產業中長期發展規劃》（以下簡稱《規劃》），作為產業發展的指導性綱領。《規劃》將芯片研發提升到產業發展的戰略高度，反復強調國產芯片的重要性。與此同時，在美國“全球定位系統”（GPS）產品占據市場多數份額的大背景下，用“北斗”/GPS雙模芯片代替GPS芯片成為“北斗”產業一致認可的發展戰略。這一年中，“北斗”產業取得了長足進步，國產“北斗”核心芯片、模塊等關鍵技術全面突破，性能指標與國際同類產品相當。我國自主研發的“北斗”芯片已經可以進入到車輛、手機。“北斗”系統的產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、大地測量、智能駕考、通信授時、救災減災等諸多領域。

在對產業化程度影響很大的大眾應用領域，目前已有20多個廠家參與“北斗”/GPS車載導航儀的生產，10余個品牌的“北斗”/GPS車載導航儀已經正式走向市場，前后裝市場已各完成10萬臺以上的安裝和銷售。用戶體驗表明，“北斗”/GPS車載導航儀可以有效提升用戶在城市峽谷中導航定位的可用性和精度。同時，隨著芯片小型化、低功耗、低成本的發展，“北斗”芯片正在走進手機。預計不久，“北斗”/全球導航衛星系統（GNSS）芯片將全面走向大眾應用，服務大眾生活。粗略估計，國產“北斗”/GPS雙模芯片全年的出貨量，從2012年的萬片級迅速增長到百萬片級，2014年預計還將繼續強勁增長。芯片出貨量的增加帶來了成本的大幅下降，國內“北斗”/GPS雙模芯片的成本從2012年的150～170元降至如今的70～80元，較之國外GPS單系統芯片50元左右的成本，差距明顯縮小。預計到2015年“北斗”占市場比重能達到30%左右，2020年以后“北斗”所占的市場份額會更高。

國內企業正在開拓市場，創新解決方案，繼而走出獨具特色的“北斗”產業發展之路。如不久前在澳門國際機場安裝完成并投入使用的“北斗”衛星實時沉降監測系統，就是用雙系統兼容設備代替單系統的成功案例。澳門國際機場地面沉降原本使用GPS單一系統進行監測，在安裝使用“北斗”/GPS雙系統兼容監測終端后，監測數據精度和可靠性大幅提高，監測系統得到了較為明顯的改善。

展望新的一年，我國的“北斗”企業仍然面臨國外企業的激烈競爭。自2012年底“北斗”系統空間信號接口控制文件（ICD）發布后，國外芯片廠商快速反應，部分廠家幾乎同步推出了兼容“北斗”系統的芯片產品。國內“北斗”芯片廠商業務主要集中在高精度和行業導航領域，車載、手機應用等大眾導航市場所占的份額僅有10%左右。2013年11月，高通公司攜手韓國三星公司推出新一代智能手機GALAXY Note3，該款手機成為首批支持“北斗”系統的智能機。博通公司緊隨其后，在2013年12月11日宣布推出一款衛星導航芯片bcm 47531，它同樣支持我國的“北斗”系統，據稱其定位精準度將提高2倍。通信芯片與導航芯片二合一，將成為主要的發展趨勢。這種手機綜合芯片組解決方案，對成本的要求極其嚴格，包括藍牙、定位、W iFi等模塊在內，其總成本不能超過10美元。目前國內廠商在這方面將面臨重大挑戰。為了應對這場挑戰，“北斗”芯片企業必須要和我國的通信企業聯手合作。

“北斗”產業化的機遇和挑戰并存。首先，提高衛星的壽命和保持衛星星座的穩定運營是“北斗”產業化的前提，這對衛星研制和運營提出了許多新課題；其次，“北斗”的成功運營也為我國航天發展提供了一個復雜星座的運營經驗；再次，如何讓“北斗”產業健康有序發展？如何讓“北斗”走入千家萬戶？如何與物聯網、大數據等新興產業有效融合？如何保護“北斗”的知識產權？這些問題也亟待解決。無疑，“北斗”產業化既是中國太空經濟的開路先鋒，又將成為中國衛星應用發展甚至中國航天發展進入新階段的標志。

“北斗”系統終端

2 “北斗”系統將為國防安全提供重要支撐

我國的許多軍事專家對“北斗”系統的戰略意義評價很高，如國防大學的金一南教授說：“讓‘北斗’系統盡早投入使用，其重要意義和緊迫性甚至超過載人航天和‘嫦娥’工程。” 為什么軍事專家會對“北斗”系統會作出如此高的評價？

在軍事領域，如果完全依賴美國GPS，將對國防安全造成極大損害。GPS已在全球廣泛應用，絕大多數國家對其都有依賴性，這就意味著，目前任何配備GPS衛星導航系統的別國軍隊，戰時都有可能被美國“做手腳”而變成“瞎子”。一些與現代化軍事裝備有關的信息處理，如果過度依賴GPS系統，那么，在GPS無法使用或美國停止導航信號的播發，乃至在信號中加入干擾，就會讓使用國在軍事上陷入極大的被動。

隨著“北斗”的投入使用，我國將逐步擺脫對美國GPS系統的依賴，這對國防安全具有重要意義。一旦“北斗”系統成熟，其精確定位和導航的功能將提高我國武器的精準打擊力度，如戰斗機、導彈、潛艇和航母的精確打擊能力；還可以增強彈道導彈機動發射車、自行火炮與多管火箭發射車等武器載具發射位置的快速定位，縮短反應時間；此外，“北斗”對人員搜救、水上排雷也可提供定位服務。

美國世界安全研究所中國項目部主任孔哲文曾說：“‘北斗’系統將為中國提供獨立的導航定位能力，這不僅會沖擊商用導航領域，還會因為中國減少了對美國GPS的依賴，而產生更大的戰略沖擊。” 迄今為止，國際上的衛星導航系統雖有廣闊的民用空間，但其主要發展動力都來自它的軍事用途。無疑，對于兵力兵器而言，時間、空間位置和控制是完成作戰任務的基本前提。隨著武器裝備信息化程度的不斷提高，原本被地理空間割裂的不同戰區，將連通成為一個全球戰場。如果沒有統一、可靠的時間與位置體系，就無法實現諸兵種、跨地域的協同作戰。如果一個國家沒有自主的導航衛星系統，在緊急情況下，一旦擁有衛星導航系統的國家關閉其系統，這個國家性能再高的武器裝備也無法發揮效能。由此可見，建立一個不受美軍控制的獨立導航衛星系統，是避免我國在突發戰爭中受制于人，保證國家安全的根本命脈。

英國《簡氏防務周刊》（Janes Defence W eek ly）曾撰文稱，中國的“北斗”系統對美國的GPS系統構成了挑戰，美國壟斷衛星導航高科技的時代即將結束。不必諱言，“北斗”系統正式運營后，中國在遭遇外敵入侵時的精確反擊能力將出現質的飛躍。將“北斗”系統與導彈系統相互匹配，完全可以形成中國特質的反導防御系統。屆時中國將形成“陸、海、空、天”四位一體的“國防門”，大大提升中國的國防安全系數。

“北斗”衛星導航系統專家組成員、武漢大學測繪遙感專家、中國工程院院士劉經南在一次采訪時也表示，“相對于美國GPS，目前的‘北斗’系統優勢在于，在保證全球精確度、可用度的前提下，確保亞太區域高精確度、高可用度。這在一定程度上保證了我國及周邊地區的安全保障優勢，為我國國家發展戰略做出了貢獻”。

“北斗”系統應用示意圖

3 結束語

我國“北斗”系統的成功運行，不僅對世界衛星導航市場乃至大國戰略格局產生了深刻影響，而且也對中國今后的航天發展產生了深遠影響。美國航天評論網曾刊發了航天專家泰勒·迪納曼題為“來自中國的壓力推進美國GPS系統升級”的文章。該文最后建議，對美國而言，最好的解決之道就是加速實施GPS系統的現代化和升級換代，從而讓美國繼續穩坐衛星導航技術的“頭把交椅”，還能阻止歐洲和中國取得與美國相匹敵的軍事導航、授時和定位能力。我們有理由相信，中國的“北斗”系統一定會繼往開來，不斷發揚創新精神，在新一輪衛星導航系統的競爭中取得更大成績。（本評論僅代表專家個人觀點，不代表官方或本刊觀點）