“北斗”之光惠澤天下

文/ 杭添仁

2018年是北斗全球衛星導航系統的密集組網年，預計將進行10次北斗導航衛星發射，將18顆北斗導航衛星送入軌道。

在北斗衛星導航系統進入全球組網新時代的同時，北斗應用也獲得飛速發展。目前，我國自主研發的“北斗”衛星導航系統已正式提供區域服務，廣泛應用到交通運輸、基礎測繪、工程勘測、資源調查、地震監測、公共安全與應急管理等眾多領域。

交通運輸的指揮

衛星導航技術最顯著的應用就是交通運輸，可為汽車、船舶、飛機等運動物體進行定位導航，如汽車自主導航；船舶遠洋導航和進港引水；飛機航路引導和進場降落；地面車輛跟蹤和城市智能交通管理，以保證現代交通運輸系統高效、安全、準確地運行。

公路交通運輸目前是我國內陸交通運輸重要的途徑，然而，效率與安全一直是困擾我國公路交通運輸的難題。一方面，城市交通的擁堵造成了城市交通系統效率低下，導致資源、能源的極大浪費，加劇了環境污染，同時也產生了嚴重的安全問題。另一方面，公路貨物運輸的效率與安全也是現代物流業面臨的重要課題。利用衛星導航技術能比較容易地實現對出租車、物流配送、長途運輸、危險品運輸車輛的跟蹤與調度管理，規劃最佳路線，提高道路和車輛資源的運行效率，降低能源消耗，保證安全，促進社會與經濟的發展。

防災救災的能手

在緊急救援上，基于“北斗”衛星導航系統的導航定位、短報文通信以及位置報告等功能，已實現全國范圍的實時救災指揮調度、應急通信、災情信息快速上報與共享等服務功能，極大地提高了災害應急救援的快速反應能力和決策能力。

近年來，我國地震、冰凍、洪水、泥石流等自然災害頻發。在救災工作中，“北斗”的短報文功能，讓救援部隊和指揮部的聯系保持順暢；借助“北斗”用戶機，使災區的各鄉鎮甚至村社都建立了通信聯系，并使后方指揮部實現了“看得見”的救援指揮。特別是我國自主研發的“基于北斗的救災應急指揮調度系統”為災區搜救工作提供了諸多幫助，成為搶險救災過程中最有力的通信手段。

由于“北斗”可實現全國范圍的無縫覆蓋，具有定位、授時、短報文等功能，所以為森林防火、撲火的指揮調度提供了新的技術，有效解決了火場定位、偵察、引導撲救、后勤保障、損失評估等問題。

工程建設的利器

衛星導航技術是高效、高精度地完成國家重要基礎設施建設與大地測量的重要保障，它已基本取代了無線電導航、天文測量、傳統大地測量技術和測圖控制及工程測量，使測量制圖在精度、實時性、全天候等方面產生革命性變化。它可為建筑等提供精確的導航和測量技術，大大提高工程建設的生產力，并提升相關活動的精度和效率，包括挖掘、路基、城市規劃和現場安全監測等。它還在資源調查、物理勘探、石油鉆探、林業和漁業等領域大有市場。

在基礎設施建設與大地測量中已經廣泛應用了衛星導航技術。比如，應用該技術已使道路、橋梁的建設精度達到毫米級，大大提高了隧道、地鐵等重要交通基礎設施的測量與建設精度，降低了建設成本。基于“北斗”的大型橋梁安全監測系統能監測橋梁錨錠處沉降、橋塔處變位偏移、橋身相對變形；監測橋梁在異常狀況下（地震、臺風、船只撞擊等）的動力響應，并且可以通過實時觀測，得出橋梁的固有動態特性的發展狀況；通過北斗衛星導航系統測試得到的橋梁變形與動態數據，對橋梁的安全狀況進行評估，并實施預報警。

精細農業的核心

衛星導航技術現已用于農場規劃、田間測圖、土壤取樣、拖拉機引導、作物田間檢測、播種速度選擇以及肥料、殺蟲劑和產量檢測系統。在應用衛星導航技術之前，農民為不同的土地匹配不同生產技術和設定作物產量是非常困難的。這就限制了他們為增產找到最有效的耕作方法。今天，衛星導航設備能夠提升農藥、除草劑、肥料使用的精度，同時更好地控制化學物質的擴散，從而降低成本、擴大產量，創造環境友好型的新農場。隨著“北斗”衛星導航系統的建成，我國精細農業迅速發展。

海洋漁業的幫手

漁業是“北斗”衛星導航系統應用最早也最為廣泛的一個行業之一。安裝了“北斗”用戶機，不僅可以為船只導航，還可以通過“北斗”獨有的短報文技術，報告船只位置和船上人員的情況。目前，我國已有數萬艘出海漁船安裝了“北斗”用戶機，使用它可以在手機信號不好的茫茫大海上，免費發送短信，極大地保障了漁船出海安全。有漁民夸張地形容，現在漁船上只供奉兩樣東西：媽祖和“北斗”。

金融電力的保障

衛星導航系統定位的精度取決于時間的精度，其授時功能對國民經濟的發展也有重要作用，所以導航衛星都裝有時間精度極高的原子鐘，其每300—2000萬年相差1秒。“北斗”導航衛星上的國產原子鐘穩定程度也相當高，每天變化只有十億分之一秒，其已用于金融、電力、通信、郵電，鐵路等網絡的時間同步，準確時間的授入，準確頻率的授入。