當“北斗”導航邁入全球時代

李偉

2018年12月27日，“北斗”衛星導航系統的服務范圍拓展到全球，“中國版GPS”正式邁入全球時代。由于應用范圍實現最大化，“北斗”有望成為“新的地球神經系統”。那么，它能幫我們做些什么呢？

中國人海外游的好幫手

“北斗”導航系統開始在全球范圍內提供服務，意味著其定位導航效率以及精度均有提升，用戶可以在全世界范圍內接受它的服務。“北斗”導航系統具備三方面的功能：快速定位功能——為服務區內用戶提供全天候、高精度、快速、實時的定位信息，定位精度可達10米；雙向通信功能——用戶終端可以向服務中心傳送文字信息；精密授時功能——向用戶提供準確的對時服務。

據英國《衛報》報道，“北斗”衛星導航系統的功能非常強大，它不僅具備在任何時間為用戶確定其所在的經緯度和海拔高度的能力，而且在定位性能上有所創新。美國商用GPS系統雖然長期占領全球市場，但各個地區提供的定位精度不同，而“北斗”正處于市場推廣期，在全球范圍內都提供精度較高的服務。例如，GPS可以給手機用戶指示某家星巴克咖啡店在哪個街口，而“北斗”系統提供的信號可以把他領到這家店的門口。

到海外旅游，特別是自助游的中國人，有必要開通“北斗”導航服務。如果游客在海外遇到困難或突發事件，可以啟動“緊急呼叫”功能，向服務中心發送信息。接入“北斗”系統的當地機構可以根據信息進行定位救援。也許有人會問，難道不能通過手機通信網絡求助嗎？要知道，手機通信依賴地面基站，而且我們的手機在海外處于漫游狀態，一旦碰到信號不理想或者無法使用的情況，“北斗”導航衛星的支持就顯得尤為重要了。

到海外觀看世界級體育賽事的中國游客，例如奧運會，更加有必要接受“北斗”的服務。“北斗”系統能夠融入城市的交通調度和體育場館的區域監控和導航。調度中心把自身的監控功能和當地交通管理部門提供的交通擁堵信息進行整合，發給配備導航系統的車輛。這樣一來，當地的出租車司機可以結合道路的實時情況，找到用時最短的路線。如果游客持有配備“北斗”系統的手機，還可以通過短信詢問比賽場館周邊的交通狀況，以便隨時調整路線。

已經深入我們的生活

在從中國本土向全球范圍推廣的過程中，“北斗”衛星導航系統已經逐步深入我們的生產和日常生活。中國數百座城市的多個行業已經開始應用“北斗”導航系統提供的精準定位服務。它能幫貨運公司追蹤小件貨物，引領消防員找到火源，還能協助人們尋找走失的小狗。

一些專業機構和單位的工作人員，配備并使用“北斗”導航系統終端，而對于普通用戶來說，借助作為移動通信終端的手機來實現“北斗”的功能是最方便的。中國一直在推動國內的智能手機加裝“北斗”模塊。這并不是說完全排斥GPS系統，事實上兩者可以實現兼容，從而給用戶提供最可靠的服務。2016年，中國智能手機中加裝“北斗”模塊的超過30%。2018年，這個數字突破了70%。

中國還鼓勵汽車制造商采用“北斗”導航系統，這是升級交通運輸行業計劃的一部分。汽車廠商設計開發出大批能夠同時接收GPS和“北斗”信號的汽車，“北斗”與GPS是兼容的，互為補充。

中國的大客車、危險品運輸車等都加裝“北斗”系統，以提高導航能力。“北斗”系統能對危險品運輸車等特定車輛實時監控，并進行主動干預和智能控制。具體來說，“北斗”可以測試出司機的某些操作是否得當，車輛是否出現故障等。

目前，中國渤海、黃海、東海、南海等海域的5萬多條漁船裝上了“北斗”終端。“北斗”系統能夠快速地進行位置報告，同時具備短信功能。在通信手段不健全、不發達的地區，“北斗”系統的優勢便會凸顯，所以漁業應用是“北斗”特色應用的重要方向之一。漁民有了“北斗”終端，可以跟手機進行并網運行，滿足海上通信的需要，同時為沿海島礁信息傳輸提供了良好的手段，成為漁民的“保護神”。

“北斗”還在強化國家電網的安全性方面發揮了重要作用。中國自主研發出“北斗電力全網時間同步管理系統”，結束了中國電力網絡運行時間依賴GPS系統的歷史。國家電網是龐大的系統工程，要確保發電廠和變電站的設備同步運轉，設備內部的時鐘必須保持一致。此前中國電力系統把GPS作為主要授時手段，通過GPS向電力系統的自動化設備、計算機監控系統、安全自動保護設備和故障及事件記錄等智能設備提供授時信號，以實現整個系統同步運行。

這種做法存在一定的安全隱患。電力工業的安全生產關系國家能源安全和國民經濟命脈，一旦發生“緊急事件”，美國關閉GPS信號或對系統進行調整，可能影響中國的電力網絡。事實上，中國國家電網曾因GPS衛星授時不準而出狀況。中國研制基于“北斗”的電力授時系統，可有效保障電力系統安全。“北斗”具有首次定位快、無通信盲區、保密性強等特點，已經替代GPS為國家電網授時。

重點推廣“一帶一路”沿線

2017年到2018年，中國加大了“北斗”導航系統的全球推廣力度，挖掘“一帶一路”沿線的導航定位市場，比如巴基斯坦、沙特以及東盟等國。“北斗”系統的國際推廣重點圍繞技術交流、導航教育培訓以及應用三個方面，還把導航教育培訓納入國家的整體援外培訓計劃。

據美國媒體《衛星新聞》報道，中國“北斗”系統開拓海外市場時，明顯優先進入周邊市場。例如在泰國的春武里府和老撾萬象，都建有“北斗”信號處理中心。相關項目獲得了中國自然資源部、云南省自然資源局、泰國和老撾國家測繪局的支持。除了泰國和老撾，緬甸的消費者也能通過“北斗”衛星獲得導航定位以及定時服務。

蒙古國功勛牧人莫德呼老人，在接受路透社采訪時表示，再也不用頂風踏雪在外放牧了。繼“北斗衛星放牧系統”在中國內蒙古草原推廣之后，蒙古國的牧民也用上了這種系統。給種馬、種駝、領頭牛羊戴上衛星設備，用手機就能詳知整群牲畜的位置、數量和狀態。

“蒙古國北斗衛星放牧系統”是內蒙古蒙科北斗電子科技有限公司和蒙古國國立大學共同承擔的國際科技合作項目。兩國科技人員先后攻克了衛星放牧設備超低溫工作技術難關，解決了衛星接收信號角度微調問題，特別是圍繞蒙古國使用的斯拉夫蒙語體系開發出相應的斯拉夫蒙語導航放牧軟件，解決了因百度地圖上沒有蒙古國牧區地名，導致牛羊無法在衛星系統中查找的難題。

除了東盟和蒙古國，“北斗”系統還積極開拓中亞市場。中國完成了克拉瑪依市衛星導航定位的產業化進程。克拉瑪依是伴隨新中國第一個大型油田——克拉瑪依油田的勘探開發而誕生的一座石油城市。該市提出立足中國西部、面向中亞和西亞打造世界級石油城的發展戰略，在中亞各國擁有相當高的知名度。塔吉克斯坦、哈薩克斯坦等國都看到，“北斗”為克拉瑪依市的油氣生產、煉油化工、機械制造和工程教育等領域提供了大力支持，金融、信息和旅游等新興產業也都開始使用“北斗”系統，這種示范效果堅定了中亞各國選用“北斗”系統的信心。

目前，與“北斗”相關的產品已出口70多個國家。“一帶一路”沿線有30多個國家正在使用“北斗”導航定位服務。

相對于GPS擁有技術優勢

在全球商用衛星導航市場上，美國GPS系統所占的份額較高，中國“北斗”開拓市場的難度較大。中國一方面優先進入導航定位需求旺盛、對價格較為敏感、商業合作成熟的市場，另一方面在技術上不斷尋求突破，建立優勢。

歐洲航天局曾進行一次大規模觀測活動，對在軌運行的導航衛星的激光反射器進行觀測和評估，測定其反射激光信號的強度。觀測的目標包括美國GPS-35、GPS-36衛星，俄羅斯“格洛納斯-99”衛星，歐洲“伽利略”系統的GLOVE-A和GLOVE-B衛星，以及中國“北斗”導航系統中的一顆衛星。觀測結果表明，中國“北斗”衛星的激光反射器所反射的激光信號強于其他衛星。

衛星激光反射器是一種光學設備，能將地面控制中心發射到衛星的脈沖信號反射回來，以供地面人員對衛星進行精確定位，并評估其狀態。這種系統有兩個功能：一是可以根據反射信號隨時調整導航衛星的位置，便于它更好地工作；二是在衛星發生故障時，可以準確獲知其運行狀態，并采取相應措施進行修復。中國“北斗”衛星所反射的信號最強，說明它的“空間生存能力”比較出色，在發生故障時容易被修復。

這只是中國“北斗”導航系統提升技術的一個體現。將服務范圍拓展到全球，是“北斗”全球化的第一步。在不斷發展的過程中，“北斗”各方面的性能都在不斷完善，以便為用戶提供更高質量的服務，并逐步擴大海外市場。

編輯：姚志剛 winter-yao@163.com