北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自主建設(shè)、獨立運(yùn)行并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),與美國的GPS、俄羅斯的格洛納斯和歐洲的伽利略共同組成世界四大導(dǎo)航系統(tǒng)。自從2012年北斗導(dǎo)航系統(tǒng)開始正式服務(wù)亞太地區(qū)以來,幾年間北斗導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)展迅猛。截至2015年年底,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)到420億元。成績是顯著的,但要在布局全球的過程中占據(jù)有利位置,北斗導(dǎo)航依舊面臨眾多挑戰(zhàn)。
北斗導(dǎo)航的目標(biāo)不是要取代GPS,當(dāng)前的首要任務(wù)是與美、俄、歐的導(dǎo)航系統(tǒng)積極展開深度合作。
從上世紀(jì)70年代開始,美國、俄羅斯、歐洲就啟動了建設(shè)全球定位系統(tǒng)項目。起初,美國和俄羅斯發(fā)展全球定位系統(tǒng)的目的并不是民用,而是應(yīng)用于國防。20世紀(jì)70年代初,美國為應(yīng)對蘇聯(lián)方面的威脅,鞏固自己在全球的軍事地位,美國陸??哲娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)——GPS。其主要功能用于情報搜集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通信等目的。相比與美國,俄羅斯在發(fā)展全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時就艱難緩慢的多。1993年俄羅斯開始獨立建設(shè)本國的全球定位系統(tǒng),該系統(tǒng)于2007年開始運(yùn)營,當(dāng)時只開放俄羅斯境內(nèi)的導(dǎo)航和定位服務(wù)。80年代初,前蘇聯(lián)雖然已經(jīng)在發(fā)展全球定位系統(tǒng),但是受制于蘇聯(lián)解體的原因,直到上世紀(jì)末期才開始重新建設(shè)。1999年,歐盟首次公開“伽利略”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)計劃,其目的是為了擺脫歐洲各國對美國GPS系統(tǒng)的依賴,打破美國的壟斷。
而我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)正式啟動于1994年,差不多比GPS導(dǎo)航系統(tǒng)晚了20年。自2012年12月27日正式提供區(qū)域服務(wù)以來,北斗導(dǎo)航區(qū)域系統(tǒng)一直在連續(xù)、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,其服務(wù)覆蓋了全球1/3的陸地,使亞太地區(qū)40億人口受益。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計的整體思路是先區(qū)域、后全球。采取“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略。第一步,建立北斗衛(wèi)星雙星定位試驗系統(tǒng),形成區(qū)域有源定位與導(dǎo)航服務(wù)能力;第二步,完成三種軌道十余顆衛(wèi)星的發(fā)射,建成區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng),形成區(qū)域無源服務(wù)能力,向亞太地區(qū)提供定位、導(dǎo)航、授時以及短報文通信服務(wù);第三步,建成由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成的覆蓋全球的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),形成全球無源定位服務(wù)能力。
世界四大導(dǎo)航系統(tǒng)
目前美國GPS占有全球市場90%以上的份額,北斗產(chǎn)業(yè)的份額還很有限。按照此前中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會的預(yù)測,到2020年,北斗市場規(guī)模將上升至1000億元左右。即使如此,屆時北斗的份額依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于GPS。雖然從長遠(yuǎn)角度看,北斗最終可能會與GPS展開全方位的競爭,但是,基于目前市場占有率的差距,即使未來35顆衛(wèi)星全部到位,北斗在很長一段時間里依然無法取代GPS。取代現(xiàn)有導(dǎo)航系統(tǒng),不是北斗的關(guān)鍵任務(wù)。要想健康茁壯地成長,并最終成為一流的全球系統(tǒng),北斗當(dāng)前的首要任務(wù)是與美、俄、歐的導(dǎo)航系統(tǒng)積極展開深度合作。
北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展要吸取其他三大導(dǎo)航系統(tǒng)的成功經(jīng)驗和教訓(xùn)。民用市場不能忽視。
美國布局GPS前后花了20年的時間,耗資300億美元,其回報也同樣驚人。據(jù)一份研究報告指出:直到2013年,GPS對美國經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)已經(jīng)超過了680億美元。而且這份研究并沒有結(jié)合大量的GPS應(yīng)用程序及其時間信息作進(jìn)一步考量,因此680億仍是較為保守的一個數(shù)字。如此高的投資回報率,究其原因,是因為美國發(fā)展出一個龐大的市場——車載導(dǎo)航、手機(jī)導(dǎo)航、交通監(jiān)控、安全生產(chǎn)……這些都能以直接或間接的方式反哺GPS系統(tǒng)的研發(fā)升級。反觀俄羅斯和歐盟的發(fā)展,有些經(jīng)驗和教訓(xùn)值得吸取。俄羅斯在“格洛納斯”系統(tǒng)的建設(shè)過程中投入巨大,但由于在經(jīng)濟(jì)寬裕時忽略了商業(yè)化開發(fā),最終在俄羅斯經(jīng)濟(jì)下滑時,演化成財政上的巨大負(fù)擔(dān)。而歐盟的伽利略系統(tǒng),更是因為始終未能找到合理的商業(yè)模式,在資金匱乏的情況下,計劃遭到一再延遲。
(注意去掉右下角水?。┲袊?/3手機(jī)已配備北斗導(dǎo)航
正是在吸取他國經(jīng)驗教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,近年來,北斗系統(tǒng)在民用領(lǐng)域取得了不少進(jìn)展。北斗相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、應(yīng)急搜救等領(lǐng)域,逐步滲透到人們生產(chǎn)和生活的方方面面。據(jù)統(tǒng)計,到2016年4月份,應(yīng)用北斗技術(shù)的終端已超過2400萬臺,應(yīng)用北斗作為手機(jī)芯片的手機(jī)銷量超過1800萬部。目前,在中國境內(nèi)出貨的智能手機(jī),使用北斗芯片的已超過30%。
北斗系統(tǒng)是中國在世界科技競爭中最具競爭力的代表。它同時也是“中國造”的品牌代言人。
北斗系統(tǒng)具有三大特點:一是北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座,與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多,抗遮擋能力強(qiáng),尤其低緯度地區(qū)性能特點更為明顯; 二是北斗系統(tǒng)提供多個頻點的導(dǎo)航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務(wù)精度; 三是北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力,具有實時導(dǎo)航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務(wù)五大功能。目前北斗導(dǎo)航核心技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)自主可控,精度已經(jīng)可以達(dá)到亞米級,同時相關(guān)基礎(chǔ)硬件產(chǎn)品芯片、板卡、天線等成本已經(jīng)下降至與GPS同一水平,北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展條件成熟。未來北斗導(dǎo)航精度最高可達(dá)厘米級,將給整個產(chǎn)業(yè)帶來革命性變化。
中國北斗導(dǎo)航2020年服務(wù)全球
按照規(guī)劃好的國際化路線,待到2020年完成35顆衛(wèi)星全球組網(wǎng)后,北斗系統(tǒng)將具備像GPS一樣覆蓋全球、服務(wù)全球的能力。同時,北斗工程的實施帶動了我國衛(wèi)星導(dǎo)航、測量、電子、元器件等技術(shù)的發(fā)展。在我國的交通、通信、電力、測繪、防災(zāi)救災(zāi)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,帶動了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。在系列政策扶持和北斗組網(wǎng)加速的推動下,我國北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,距離成為“世界的北斗”這一目標(biāo)也越來越近。