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北斗全球星座部署完成,北斗推动的产业链有多长?

6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星,暨北斗三号最后一颗全球组网卫星,至此北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。

北斗26年发展之路

历时26年风雨,中国终于有了属于自己的全球卫星导航系统。据报道,北斗三号系统中导航卫星单机和关键元器件的国产率达到100%,这不仅仅是国产的高光时刻,更是历经二十载风雨艰辛的不断壮大的喜悦。

1994年,北斗导航实验卫星系统工程获得国家批准,北斗系统建设启动。

由于建设早期困难重重,我国把导航卫星的建设分成了三步走,逐步完成导航卫星的部署计划:

第一步覆盖国内区域

第二步覆盖亚太区域

第三步再覆盖全球

这三步走计划,从无到有,承载着中国导航卫星的希望。


●“拓荒者”:第一代北斗系统(北斗一号)

2000年,中国发射2颗地球静止轨道(800e和1400e)卫星,北斗能在有限的区域内提供服务。

2003年,中国又发射了一颗备份卫星(110.50e),来进一步增强系统性能,这也意味着北斗一号组建完成,能满足中国及周边区域的定位、导航、授时需求。北斗一号为试验阶段,共发射了4颗实验卫星,覆盖国内区域。

不过,北斗一号并不是完美的。北斗一号采取的是有源定位技术。整个过程,要用户先通过卫星向地面控制中心发出申请定位的信号,然后地面控制中心发出测距信号,并根据信号传输的时间,得到用户与两颗卫星的距离。

因为依赖地面控制中心的卫星转发器,在定位精度、用户容量、定位的频率次数、隐蔽性等方面都受到限制。

但是,北斗一号的建成,让中国成为了继美国、俄罗斯之后,第三个拥有卫星导航系统的国家。

●“探索者”:第二代北斗系统(北斗二号)

“北斗二号”卫星导航系统空间段由14颗卫星组成,有30多个地面站,提供两种服务方式,即开放服务授权服务。2004年,北斗二号建设开始启动,2012年的12月27号正式宣布向亚太地区提供十米级的定位、测速、授时等功能。

北斗二号并不是北斗一号的简单延伸,它将克服"北斗一号"系统存在的缺点,提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务,类似于美国的GPS和欧洲的伽利略定位系统。

●“王者”:第三代北斗系统(北斗三号)

2009年,北斗三号系统开始建设,是真正意义上的北斗全球系统。

6月23日,长征三号乙运载火箭的最后一颗北斗三号组网卫星发射成功,它是一颗静止轨道卫星,也是北斗全球卫星导航系统星座部署的收官卫星。


据报道,与北斗二号相比,北斗三号的性能也有提升

不仅为全球用户提供定位导航授时、全球短报文通信和国际搜救等服务,截至2019年底,北斗三号在全球区域定位精度优于10米,亚太区域定位精度优于5米

也能在中国及周边地区提供星基增强、地基增强、精密单点定位和区域短报文通信服务。在全国范围内提供实时米级、分米级、厘米级和后处理毫米级高精度定位基本服务能力。

在如此性能的加持下,北斗三号系统直接带动了中国卫星导航产业,以及新基建的发展。

北斗能怎么用?

抗疫

今年疫情期间,北斗系统直接为武汉火神山医院、雷神山医院建设提供高精度测量,引导成千上万辆应急物资运输车辆安全运行、及时送达。

早餐

早上起床后,先吃个早餐。吃饭这件事就跟北斗有关系。北斗在智能农业系统、自动农机系统当中的应用非常广泛,也许你早上吃的馒头或面包,就是无人驾驶收割机收割的小麦做成的。

共享单车

吃过早餐,出门上班。有人会选择共享单车,共享单车就用了北斗,它通过北斗地基增强提供的亚米级、分米级的高精度,可以向骑车人精准报告位置。即使在高架桥下、楼宇间、树荫下等信号遮挡的地方,共享单车的定位也不会出现“漂移”。

公交

坐公交也跟北斗有关系。上海就将北斗卫星导航的高精度融合在地面公交领域,可以使公交实时预报准确率达到95%。

开车

开车的时候,导航软件可以帮我们选择最佳路线,躲避拥堵。手机里的地图App,都用了北斗卫星提供的位置信息。

桥梁

上班途中,可能会路过立交桥,对桥梁形变的监测也是北斗高精度定位的一项应用,北斗系统可以看到厘米级甚至毫米级的形变,北斗桥梁形变监测预警系统可为桥梁的运营安全提供保障。

外卖

下班回家,不想做饭,点个外卖吧,这也用到了北斗系统。有了北斗定位功能,外卖小哥就知道去哪里取餐,送到哪里,而你也知道外卖小哥此刻正在哪里,大概什么时候可以送到。

金融领域

你在买买买的同时,北斗系统也在默默发挥着作用。在金融领域,北斗授时可以提升交易的可行性和可追溯性。

动物保护

吃完晚饭,看看电视,可能正巧看到一条藏羚羊保护的新闻,由于藏羚羊一般栖息在海拔5000米左右的高原荒漠,条件恶劣且属于无人区,而利用北斗系统为藏羚羊装上定位项圈,就可以帮助人们掌握藏羚羊的习性。

北斗放牧

现在,一些牧民也利用安装了北斗系统定位芯片的项圈,坐在家里放牛。打开App就可以看到每一头牛的位置信息,再也不用漫山遍野找牛了。

随着北斗系统建设和服务能力的发展,相关产品已广泛应用于交通运输、海洋渔业、水温监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域,逐步渗透到人类社会的方方面面。

北斗产业链有哪些?

其实我们很早就已经在使用北斗提供的服务,比如手机就是一个智能导航终端,据统计,我们国家入网的智能手机里70%以上都提供了北斗服务。

其实在卫星导航产业上,一共可以分为三大部分:空间段地面段用户段


空间段主要分为卫星设计、卫星制造、卫星发射等方面。

地面段主要分为主控站、注入站、检测站等

用户段在整个产业中的开发程度更高,可以分为上中下游三个链条。

上游主要是基础部件,主要包括芯片(基带芯片、射频芯片)、模块、板卡、天线等基础产品。比如北斗星通、华测导航都宣称随着北斗全球组网完成,会给公司带来巨大收益,刺激产业发展。

中游是终端产品,比如智能手机以及汽车等产品。

下游则是为北斗相关的解决方案、运维服务等行业落地应用。

根据《国家卫星导航产业中长期发展规划》,今年卫星导航产业规模将超过4000亿元,北斗对国内导航应用贡献率达到60%重要应用领域能到80%以上。可谓是前景无量!


目前,我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数量保持在14000家左右,从业人员数量超过50万。截至2019年底,业内相关上市公司(含新三板)总数为46,上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总产值的9%

随着北斗三号卫星的全面发射升空,北斗系统也将开始面向全球市场开启高精度服务。来自中国卫星导航系统管理办公室的消息称,目前,全世界一半以上的国家都开始使用北斗系统。后续,中国北斗将持续参与国际卫星导航事务,推进多系统兼容共用,开展国际交流合作,根据世界民众需求推动北斗海外应用,共享北斗最新发展成果。

北斗系统与“新基建”

北斗系统给整个经济带来的影响,不仅仅限于卫星导航产业,也会助力新基建的发展。

●北斗+5G

“智能时代,‘5G+北斗’将成为最重要的基础设施。”中国工程院院士、武汉大学教授刘经南这样说到。他认为,实现“5G+北斗”融合和相互赋能,将有大量的机遇,能产生颠覆性的技术,能创造跨世纪的辉煌。

5G是智能化时代的基础设施,它高带宽、高速度、大容量、低功耗、低延时、万物互联、信息可感知、可调控。5G为满足未来虚拟现实、智能制造、自动驾驶等用户和行业的应用需求,提供了基础支撑。刘经南说,5G的时延是毫秒级的,但还不能实现汽车的远程控制;而且它的网络位置是虚拟的,这些问题都要解决。

解决问题需要新的基础设施,就是北斗。定位、导航、感知时间和时节本身就是自然进化产生的生物智能,智能时代的“5G+北斗”可将这种生物智能赋给机器和环境,发挥机器和网络环境的智能优势。

基于“5G+北斗”的泛在测绘能力就是人类定位、导航、感知时间的智能基于现代技术的延伸,既是智能时代实现区域和广域乃至全球精确感知时空事件和目标信息的关键基础设施,也是实现支持广域和全球智能协同控制的赋能技术。

●北斗+物联网

在车联网领域,北斗的定位授时功能,可以帮助系统完成精准的时间信息和位置信息感知,在与5G技术低延时、高带宽技术的结合下,完成全场景、高精度的位置感知。

无人驾驶车、智能网联汽车,本质上就是一个高精度的智能移动计算平台,需要感知和认知外界,必须要有精准的位置和时间服务。“北斗高精度导航+5G+高精度地图”,将开辟车辆车道级监控、车辆自动驾驶和智能无人驾驶全新领域应用,满足其亚米级、甚至厘米级的定位精度。

北斗导航是构建精准时空网络的底层平台技术,是未来万物联网的重要传感器之一,预计未来北斗卫星将与5G、物联网、工业互联网等“新基建”技术方向互联融合、相辅相成,彻底变革国内通信网络设施形态,并且为人工智能、云计算、区块链等新技术基础设施和数据中心、智能计算中心等算力基础设施提供精准时空信息。

北斗位置服务还将实现跨界融合

跨系统融合,与其他全球卫星导航系统实现兼容互操作和可互换

跨地域融合,各省市乃至与周边国家实现跨域资源共享的跨区融合

跨行业融合,室内室外实现多传感器融合,从而提供泛在的智能的时空位置服务“北斗+”

与此同时,北斗导航系统的新阶段任务已经开始,到2035年,以北斗系统为核心,建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系。

伴随着北斗全球组网步伐的加快及应用开发的逐步深化,我国卫星导航及北斗应用产业链日趋完善,产业规模会持续扩大。

一图看懂北斗卫星导航系统