姜念濤 梅中客
坐在辦公室就可以監(jiān)控大貨車的速度和所處的位置,你覺(jué)得神奇嗎?其實(shí)這不足為怪。懂行的人都知道,GPS就可以實(shí)現(xiàn)。但是你今天看到的卻不是GPS,而是我國(guó)自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航。
北斗系統(tǒng)是中國(guó)自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),1994年開(kāi)始建設(shè),2000年發(fā)射第一顆星,2003年形成雙星定位系統(tǒng),2012年底覆蓋亞太地區(qū),2020年將形成全球系統(tǒng)。
“北斗”星光耀南京
南京北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)基地是全國(guó)第四家北斗產(chǎn)業(yè)基地。在南京高新區(qū),在一年多的時(shí)間里,十多家科研院所,近百家企業(yè)搶先搭上了這條被譽(yù)為朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈。走進(jìn)南京高新區(qū)“中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航(南京)產(chǎn)業(yè)基地”內(nèi),一棟18層建筑格外引人注目,鑲嵌在樓頂?shù)乃膫€(gè)鮮紅大字“北斗大廈”,由中國(guó)“衛(wèi)星之父”孫家棟院士親筆題寫。北斗大廈內(nèi)部擁有北斗位置網(wǎng)中心、北斗產(chǎn)業(yè)展示中心、北斗產(chǎn)品檢測(cè)認(rèn)證中心等服務(wù)平臺(tái),目前已有北斗時(shí)代、眾力星辰等10多個(gè)項(xiàng)目陸續(xù)入駐。同時(shí),北斗大廈二期約6.5萬(wàn)平方米研發(fā)樓也已啟動(dòng)建設(shè),預(yù)計(jì)2014年12月竣工交付使用。
“在北斗出現(xiàn)以前,美國(guó)GPS在中國(guó)導(dǎo)航市場(chǎng)的份額占到90%以上,無(wú)論從國(guó)家安全還是經(jīng)濟(jì)效益考慮,這都是重大隱患?!敝锌圃涸菏?、國(guó)際宇航科學(xué)院院士、“兩彈一星”元?jiǎng)讓O家棟院士說(shuō)。所幸目前國(guó)產(chǎn)的北斗系統(tǒng)正在逐漸被國(guó)內(nèi)用戶認(rèn)可,而且北斗的民用前途非常廣泛,特別是未來(lái)結(jié)合通訊、互聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè),會(huì)出現(xiàn)“1+1>2”的應(yīng)用前景。
南京是國(guó)內(nèi)北斗產(chǎn)業(yè)起步較早的地區(qū),全市涉足北斗產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)有上百家,其中,同方北斗、6902、指南針三家公司被中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用管理中心授予國(guó)家首批《北斗導(dǎo)航民用服務(wù)資質(zhì)證書》。南京大學(xué)、南京航天航空大學(xué)、南京信息工程大學(xué)、解放軍理工大學(xué)、中電科14所和55所、總參第60研究所等科研院所,在衛(wèi)星通信、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等方面具有很強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力。眾所周知,南京是我國(guó)氣象教學(xué)與科研實(shí)力最有代表性的城市。始建于1960年的南京氣象學(xué)院,被譽(yù)為“中國(guó)氣象人才搖籃”,國(guó)內(nèi)首屈一指,國(guó)際享有盛名。空軍氣象學(xué)院的空軍氣象,東南大學(xué)的交通氣象,河海大學(xué)的水文氣象,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的農(nóng)業(yè)氣象,皆處國(guó)內(nèi)一流。衛(wèi)星氣象應(yīng)用具有國(guó)防、經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略價(jià)值,成立于2000年6月的南京中網(wǎng)衛(wèi)星通信股份有限公司,十幾年前就看準(zhǔn)這一優(yōu)勢(shì),公司建有“衛(wèi)星與氣象產(chǎn)學(xué)研基地”,十幾年來(lái)奇招迭出,碩果累累,成為我國(guó)衛(wèi)星氣象科學(xué)與產(chǎn)業(yè)的翹楚。
“日前,南京又以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)成功取得2014年中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航北斗年會(huì)承辦權(quán)。我們的北斗系統(tǒng)也將覆蓋亞太地區(qū)并向全球推廣?!蹦暇┢挚趨^(qū)委書記、南京高新區(qū)工委書記成玉祥表示,青奧會(huì)組委會(huì)已明確將北斗應(yīng)用列入“智慧青奧”信息化重大專項(xiàng),南京高新區(qū)將借助青奧會(huì)向世界推廣“北斗”品牌,推動(dòng)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)更加快速發(fā)展。
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)大PK
所謂“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是數(shù)十顆衛(wèi)星組成一個(gè)網(wǎng),并要保證在全球任何時(shí)刻、任一地點(diǎn)都能同時(shí)觀測(cè)到4顆衛(wèi)星,以確定這個(gè)地點(diǎn)的經(jīng)度、緯度和高度,達(dá)到準(zhǔn)確授時(shí)、定位和導(dǎo)航的目的。目前世界上共有4套這樣的系統(tǒng)——美國(guó)的GPS、俄羅斯的“格洛納斯”、中國(guó)“北斗”,以及歐洲的“伽利略”。
從技術(shù)體系上看,“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩大創(chuàng)新:其一是把導(dǎo)航與通信緊密地結(jié)合起來(lái),這種融合可能成為未來(lái)新一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展方向;其二是混合星座的構(gòu)成,將全球服務(wù)和區(qū)域增強(qiáng)服務(wù)組合在一起。
GPS系統(tǒng)是世界上最早建立的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),無(wú)論在系統(tǒng)的成熟性、服務(wù)的精度,都處于最領(lǐng)先的水平。俄羅斯正在加緊恢復(fù)建設(shè)“格洛納斯”系統(tǒng),已經(jīng)基本建成,即將提供相應(yīng)的服務(wù)?!百だ浴毕到y(tǒng)正在建設(shè),目前還沒(méi)有提供正式的服務(wù)。
“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和其他三大衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)是不完全一樣的。作為后來(lái)者,“北斗”博采眾長(zhǎng),吸收了美國(guó)GPS和俄羅斯“格洛納斯”的優(yōu)點(diǎn)。據(jù)南京北斗研究院院長(zhǎng)陳伏州介紹,我國(guó)的北斗系統(tǒng)比之GPS具有更多更好的功能。與GPS相比,“北斗”的首次定位速度和授時(shí)精度都表現(xiàn)出更好的優(yōu)越性。“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)完成后,系統(tǒng)用戶定位,電文通信和位置報(bào)告只需要幾秒鐘,而GPS首次定位卻需要1~3分鐘。由于“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星星座將由分布在3個(gè)軌道的35顆衛(wèi)星組成,所以它與由31顆衛(wèi)星組成星座的GPS、24顆衛(wèi)星組成星座的“格洛納斯”相比,規(guī)模更龐大。GPS有遙感、遙測(cè)、定位、導(dǎo)航功能,但不能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的控制。北斗除了具備GPS的功能,還給對(duì)象設(shè)備增加了一個(gè)短報(bào)文裝置,從而對(duì)設(shè)備實(shí)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制。短信服務(wù)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗(yàn)系統(tǒng)的特色,也是優(yōu)勢(shì)。一般來(lái)講,其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)只是告訴你什么時(shí)間、在什么地方,而北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)除了讓你自己知道在什么時(shí)間、什么地方之外,還可以將你的位置信息發(fā)送出去,使你想告知的其他人獲知你的情況。它解決了何人、何事、何地的問(wèn)題,這也是北斗短信的特色服務(wù),把短信和導(dǎo)航結(jié)合,是中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的獨(dú)特發(fā)明。
在工程技術(shù)上,“北斗”也大有作為。大到為遙感衛(wèi)星提供精密軌道位置,小到可監(jiān)測(cè)橋梁、大壩工程的變形、出租車智能呼叫、城市動(dòng)態(tài)智能交通導(dǎo)航、心臟病人健康預(yù)警……隨著我國(guó)自主研制的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)——“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)于今年覆蓋亞太地區(qū),這一系列關(guān)系到百姓生活的衛(wèi)星民生應(yīng)用即將面世。所以,靠“北斗”一個(gè)終端就可以走遍天下。