北斗三號(hào)系統(tǒng)2020年全面建成導(dǎo)航精度有望達(dá)到厘米級(jí)

我國的衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)經(jīng)歷了從無到有、從小到大、由弱到強(qiáng)的艱辛階段。北斗系統(tǒng)的快速建設(shè)，正推動(dòng)著中國導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的整體突破。如今，北斗已成為一張閃亮的“國家名片”。

　　5月22日，第十屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)在北京召開。中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)委員會(huì)主席王兆耀透露，今年我國將發(fā)射6至8顆北斗三號(hào)導(dǎo)航衛(wèi)星，不斷提升系統(tǒng)性能；2020年，建成世界一流的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（即北斗三號(hào)系統(tǒng)），提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)；2035年，建成以北斗為核心，更加泛在、更加融合、更加智能的綜合定位導(dǎo)航授時(shí)（PNT）體系。

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國著眼于國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是為全球用戶提供全天候、全天時(shí)、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)的國家重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。

　　五天前的深夜，從大涼山深處的西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛，長征三號(hào)丙運(yùn)載火箭成功發(fā)射中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第45顆衛(wèi)星。

　　“中美貿(mào)易之間的齟齬這次深深地給中國人帶來啟示，‘備胎’不可或缺！北斗系統(tǒng)是行業(yè)定位應(yīng)用不可或缺的‘備胎’，北斗的國家戰(zhàn)略意義是非常明確的?！闭勂?月17日的這次發(fā)射與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建網(wǎng)工作，南京隼眼電子科技有限公司創(chuàng)始人施雪松對(duì)第一財(cái)經(jīng)做出了上述表示。

　　北斗三號(hào)系統(tǒng)2020年全面建成

　　導(dǎo)航技術(shù)也是面向未來的關(guān)鍵核心技術(shù)。長期以來，美國的GPS（全球定位系統(tǒng)）牢牢掌控了全球?qū)Ш蕉ㄎ皇袌?，但是近期發(fā)生的中美貿(mào)易爭端讓人們越來越認(rèn)清發(fā)展自主核心技術(shù)的必要性。

　　在車載導(dǎo)航領(lǐng)域，北斗已經(jīng)開始大規(guī)模進(jìn)入乘用車輛前裝市場，目前已經(jīng)累計(jì)有超過200萬輛車擁有“北斗芯”；在航空領(lǐng)域，中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司已在去年開始使用北斗導(dǎo)航……

　　“中國不愿意受制于人，這是他們發(fā)展北斗導(dǎo)航的初衷?！瘪R里蘭大學(xué)航天工程系教授卡普蘭（Marshall Kaplan）告訴第一財(cái)經(jīng)記者。

　　卡普蘭說：“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)成為中國工業(yè)的核心組成部分?！?/p>

　　早在上世紀(jì)90年代，中國就開始尋求替代GPS導(dǎo)航的方案，著手打造北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。今天，北斗系統(tǒng)這一最初的“備胎”終于發(fā)展到“想轉(zhuǎn)正就轉(zhuǎn)正”的階段了。

　　王兆耀指出：“10年來，全球衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)蓬勃發(fā)展，從GPS和格洛納斯（GLONASS）兩大全球系統(tǒng)，發(fā)展到今天的GPS、格洛納斯、北斗、伽利略四大全球系統(tǒng)。全球在軌運(yùn)行的導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)量也從40余顆增加到百余顆?！?/p>

　　今年4月26日，第44顆北斗衛(wèi)星成功進(jìn)入工作軌道，開始與北斗全球?qū)Ш浇M網(wǎng)星座一起，為我國和周邊地區(qū)以及“一帶一路”地區(qū)提供高精度全球?qū)Ш椒?wù)。目前，國產(chǎn)北斗產(chǎn)品輸出80多個(gè)國家和地區(qū)，覆蓋了50多個(gè)國家、30多億人口，是中國技術(shù)出口的典范。

　　據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹稱，從2017年11月5日至2018年11月19日，中國用1年時(shí)間完成了北斗三號(hào)系統(tǒng)“10箭19星”的超高密度發(fā)射，創(chuàng)造了世界航天史上的奇跡。

　　2018年12月27日，北斗系統(tǒng)開始正式提供全球服務(wù)。截至今年4月，在軌服役的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到41顆。

　　冉承其表示，除了今年將發(fā)射6至8顆北斗三號(hào)衛(wèi)星外，明年計(jì)劃將發(fā)射2至4顆北斗三號(hào)衛(wèi)星，至2020年底全面完成北斗三號(hào)系統(tǒng)建設(shè)，屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)全球短報(bào)文通信、國際搜救等服務(wù)能力，持續(xù)為全球用戶提供更好的服務(wù)。

　　據(jù)悉，目前我國正在推動(dòng)區(qū)域短報(bào)文服務(wù)平臺(tái)，促進(jìn)短報(bào)文與移動(dòng)通信的融合，進(jìn)一步發(fā)揮北斗系統(tǒng)的優(yōu)勢。

　　行業(yè)初創(chuàng)公司蓬勃發(fā)展

　　曾負(fù)責(zé)墨子號(hào)量子衛(wèi)星工程的常務(wù)副總設(shè)計(jì)師，衛(wèi)星系統(tǒng)的總指揮王建宇院士對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示：“目前GPS還是主導(dǎo)了市場，但是中國肯定要有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)可用的導(dǎo)航，一顆衛(wèi)星肯定是不夠的，需要發(fā)射很多顆衛(wèi)星，組成星群?，F(xiàn)在在國家的大力推動(dòng)下，衛(wèi)星已經(jīng)好多顆上天了，接下來就是應(yīng)用層面要跟上了。”

　　按照發(fā)展規(guī)劃，到2020年，北斗三號(hào)組網(wǎng)完成后可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。根據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室預(yù)測，到2020年，北斗導(dǎo)航將產(chǎn)生超過4000億元人民幣收入。

　　中國在航空航天領(lǐng)域涌現(xiàn)出大量的初創(chuàng)公司對(duì)標(biāo)美國企業(yè)，而隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的部署完成，更將影響在中國開展業(yè)務(wù)的全球的手機(jī)制造商、汽車制造商和飛機(jī)制造商。

　　統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2018年年底，中國衛(wèi)星導(dǎo)航專利申請累計(jì)總量已突破6萬件，位于全球首位。2018年度專利公開量達(dá)到12684件，再次突破新高。

　　5月20日，合眾思?jí)寻l(fā)布了針對(duì)北斗三號(hào)系統(tǒng)研發(fā)的天琴二代基帶芯片，以及基于天琴二代基帶芯片和天鷹射頻芯片的高精度板卡。天琴二代是全球首款全面支持北斗三號(hào)的高精度基帶芯片，是北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備。

　　合眾思?jí)蜒邪l(fā)副總裁吳林對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示：“北斗三號(hào)系統(tǒng)和相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)展示了中國核心技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新的成果，代表了中國的新速度，也將為經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展注入創(chuàng)新動(dòng)能。”

　　根據(jù)合眾思?jí)?018年年報(bào)，北斗高精度業(yè)務(wù)收入和毛利率持續(xù)增長，2018年“北斗高精度業(yè)務(wù)”實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入7.4億元、毛利率高達(dá)47%。

　　“這與我們在核心技術(shù)上的突破是分不開的。”吳林對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示。

　　據(jù)介紹，天琴二代的研發(fā)工程師團(tuán)隊(duì)達(dá)100余人，總共研發(fā)投入超過5000萬元。吳林告訴第一財(cái)經(jīng)記者，天琴二代芯片建立在一代的基礎(chǔ)上開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破，采用寬帶接收機(jī)處理技術(shù)，支持31個(gè)頻點(diǎn)，對(duì)北斗三號(hào)信號(hào)體制全面支持。同時(shí)，天琴二代采用新的芯片技術(shù)的接收機(jī)將更加簡潔，元器件數(shù)量少，但功能更強(qiáng)，功耗更低。

　　導(dǎo)航精度有望達(dá)到厘米級(jí)

　　中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)最新發(fā)布的《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2019）》顯示，2018年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，包括國產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)一步取得全面突破，性能指標(biāo)與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)，并已形成一定價(jià)格優(yōu)勢。

　　根據(jù)美國國會(huì)下屬的美中經(jīng)濟(jì)與安全審查委員會(huì)（USCC）2017年的報(bào)告，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)將最終能夠提供精度為1米甚至更高精度的定位，而目前GPS的定位精度為2.2米；假設(shè)輔以增強(qiáng)系統(tǒng)，北斗導(dǎo)航的精度將能夠提高到厘米級(jí)別。

　　未來北斗導(dǎo)航系統(tǒng)將不僅在自動(dòng)駕駛中發(fā)揮作用，同時(shí)也會(huì)減少智能手機(jī)和車載導(dǎo)航對(duì)美國GPS的依賴。

　　“北斗導(dǎo)航全球覆蓋對(duì)自動(dòng)駕駛的定位精度會(huì)有很大的提高，有助于自動(dòng)駕駛的發(fā)展。汽車收取的衛(wèi)星定位信息越多，定位就越精準(zhǔn)?！眹鴥?nèi)電子地圖提供商四維圖新（002405.SZ）CEO程鵬此前對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示，“另一方面，出于國家安全考慮，發(fā)展北斗導(dǎo)航系統(tǒng)也很有必要。”

　　程鵬向第一財(cái)經(jīng)記者介紹道，目前四維圖新的地圖產(chǎn)品分三級(jí)，第一代導(dǎo)航地圖的精度為10米，第二代輔助駕駛導(dǎo)航ADAS的精度在1米左右，而目前剛剛開發(fā)完成的第三代高精地圖的精度達(dá)到10厘米左右，并且即將量產(chǎn)。

　　在車載導(dǎo)航領(lǐng)域，北斗已經(jīng)開始大規(guī)模進(jìn)入乘用車輛前裝市場，目前已經(jīng)累計(jì)有超過200萬輛車擁有“北斗芯”，這將對(duì)進(jìn)口車與合資車廠產(chǎn)生影響，它們需要對(duì)設(shè)計(jì)做出變更。

　　施雪松對(duì)第一財(cái)經(jīng)記者表示：“地圖廠商現(xiàn)在要做兩件事情，第一，確定足夠用于自動(dòng)駕駛的高精地圖的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榫?、屬性和?shù)據(jù)量是矛盾的，所以要統(tǒng)一。第二，實(shí)際道路的高精地圖測繪與數(shù)據(jù)生產(chǎn)，因?yàn)榈貓D的測繪是離不開精度定位的。”

　　不過，施雪松坦言，設(shè)備廠商通常會(huì)從成本考慮做選擇，這將成為北斗在應(yīng)用領(lǐng)域推廣的一個(gè)障礙?！凹嫒萑驇讉€(gè)定位系統(tǒng)的芯片要比只支持GPS芯片的成本高出不少，因此只有考慮到長久安全性的應(yīng)用單位才會(huì)率先使用?！?/p>

　　在航空領(lǐng)域，中國商飛已在去年開始使用北斗導(dǎo)航，空客和波音未來也有望跟進(jìn)。在其他行業(yè)市場方面，交通運(yùn)輸和海洋漁業(yè)的北斗應(yīng)用已全面深入，并在市政電力、綜合安防、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域擴(kuò)大規(guī)?；瘧?yīng)用。

合眾思?jí)寻l(fā)布“天琴二代”基帶芯片，首次全面支持北斗三號(hào)

5月20日消息，日前，北京合眾思?jí)芽萍脊煞萦邢薰疽浴皠?chuàng)芯無止境”為主題召開了2019新品發(fā)布會(huì)，發(fā)布了針對(duì)北斗三號(hào)系統(tǒng)研發(fā)的天琴二代基帶芯片，以及基于天琴二代基帶芯片和天鷹射頻芯片的高精度板卡。天琴二代是全球首款全面支持北斗三號(hào)的高精度基帶芯片，是北斗三號(hào)導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵設(shè)備。

2018年年底，北斗三號(hào)基本系統(tǒng)建設(shè)完成，開始提供全球服務(wù)。目前，覆蓋了50多個(gè)國家、30多億人口，國產(chǎn)北斗產(chǎn)品輸出80多個(gè)國家和地區(qū)。預(yù)計(jì)2020年北斗三號(hào)組網(wǎng)完成后可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。

據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)發(fā)布的《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(2019)》顯示，2018年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力顯著增強(qiáng)，包括國產(chǎn)北斗芯片、模塊等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)一步取得全面突破，性能指標(biāo)與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)，并已形成一定價(jià)格優(yōu)勢。

在這些技術(shù)創(chuàng)新中，芯片技術(shù)的突破無疑是最核心的部分。為全面支持北斗三號(hào)系統(tǒng)信號(hào)，合眾思?jí)训奶烨俣酒诨A(chǔ)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破。天琴二代是完全擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的芯片產(chǎn)品，研發(fā)工程師團(tuán)隊(duì)達(dá)100余人，研發(fā)投入超過5000萬元。天琴二代芯片采用寬帶接收機(jī)處理技術(shù)，支持31個(gè)頻點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)北斗三號(hào)信號(hào)體制的全面支持。采用新的芯片技術(shù)的接收機(jī)將更加簡潔，元器件數(shù)量少，但功能更強(qiáng)，功耗更低。

此外，合眾思?jí)言诖舜伟l(fā)布會(huì)上，還介紹了其搭載天琴二代和天鷹芯片的板卡。新一代板卡全面支持北斗信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的毫米級(jí)定位和0.08度的定向。這將全面提升各行業(yè)的導(dǎo)航、定位和測量的精度，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)檢測、機(jī)械控制、地震監(jiān)測、房屋監(jiān)測、鐵路監(jiān)測、民航導(dǎo)航等多種應(yīng)用場景帶來全新的想象空間。

據(jù)介紹，合眾思?jí)训男乱淮蹇?，還能以成本優(yōu)勢為多個(gè)行業(yè)創(chuàng)新鋪平道路。比如在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，搭載導(dǎo)航終端設(shè)備的農(nóng)機(jī)具可以基于北斗導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無人駕駛、自動(dòng)作業(yè)。

北斗系統(tǒng)是我國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，可在全球范圍，全天候、全天時(shí)，為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)。自20世紀(jì)90年代開始，北斗系統(tǒng)啟動(dòng)研制，從區(qū)域到全球，從有源到無源，先后建成北斗一號(hào)、北斗二號(hào)、北斗三號(hào)系統(tǒng)，走出了一條中國特色的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)道路。

目前，北斗系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于交通、海事、電力、民政、氣象、漁業(yè)等多個(gè)行業(yè)，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車、民航、海洋觀測等新興市場也得到應(yīng)用。隨著北斗系統(tǒng)推進(jìn)快速組網(wǎng)，以及像合眾思?jí)训扰涮自O(shè)備企業(yè)的技術(shù)突破，北斗系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)的全面改造，并為中國經(jīng)濟(jì)增長注入創(chuàng)新動(dòng)力。