一、卫星导航群星璀璨 北斗万众瞩目
从古至今,人们从未停止过对精确位置与时间的探寻;现代社会,全球卫星定位系统已经成为最主要的定位与授时手段,渗透入生活的方方面面。全球卫星导航系统(GNSS)群星璀璨,其中美国GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟伽利略系统、和中国北斗系统为全球四大卫星导航系统。2020年左右,由30余颗卫星组成的北斗卫星导航系统,将提供覆盖全球的高精度、高可靠的定位、导航和授时服务。同时,北斗独特的RDSS导航定位技术,具有独立兼容、定位通信一体化的特色,发展全球卫星导航系统是中国北斗卫星导航系统对全人类的贡献。
国际卫星导航产业经过30多年的发展,已成为最具活力的新兴产业之一,正进入快速发展时期。2012年是产业发展元年,随着我国第2次采用“一箭双星”方式成功发射第14、15颗北斗导航卫星,中国北斗卫星导航系统快速组网技术已日臻成熟,区域系统服务能力不断提升。据中国卫星导航系统管理办公室介绍,北斗卫星导航系统自2011年12月正式宣布提供试运行服务以来,系统运行稳定,服务性能不断提升。系统测试评估表明,北斗系统定位精度已达到平面10米、高程15米,测速精度0。2米/秒,授时精度50纳秒。
二、高精测绘和位置服务将成主要应用方向
近日,科技部印发《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》,目的是加快推进北斗卫星导航系统的应用与产业化,增强我国导航与位置服务产业自主创新能力。卫星导航系统是服务经济建设、社会发展和公共安全的战略性基础设施。大力发展以自主卫星导航系统为基础的导航与位置服务产业,推进资源共建共享,对于提升公众生活质量、培育战略性新兴产业和保持经济平稳较快发展具有十分重要的意义。许多行业,包括交通、公安和气象等政府部门和大型企业将大规模的采用以北斗导航系统为支撑的行业应用平台,满足其业务需要。
纵观国外卫星导航产业发展,处于产业链源头的终端芯片研发始终处于核心地位。卫星导航产业有机无芯是国家安全的重大隐患,特别是缺少基于多模多频架构、支持我国北斗卫星导航系统的高品质芯片,将直接影响北斗系统巨大经济效益的发挥。自2010年9月,和芯星通拥有完全自主知识产权芯片-和芯星云(Nebulas)多系统多频率高性能SoC芯片研制成功,成功填补了国内的“无芯”空白。国家最高科学技术奖获得者、“两弹一星”功勋科学家、北斗卫星导航系统工程总设计师孙家栋院士曾对Nebulas芯片给予了高度肯定,称“这个具有自主知识产权的产业化项目,为中国人争了一口气,在世界上表现了北斗强国的梦想!”
插上芯片的翅膀,北斗卫星导航产业已逐步拓展到交通运输、气象、渔业、林业、电信、水利、测绘等应用领域,并产生出显著的经济、社会效益。目前,北斗卫星导航系统在智能交通方面的贡献主要表现在高精测绘与位置服务。
1、高精测绘打造基础数据
据国家测绘地理信息局副局长李朋德介绍,2006年以来,我国测绘地理信息产业年均增长速度超过25%。目前,测绘地理信息业的产业化发展呈现腾飞态势,业务链不断拓展,2011年测绘地理信息行业产值突破1500亿元人民币。地理信息企业不断壮大,地理信息产业园区开始出现,已有9家企业在国内外上市。在145场中国工程科技论坛暨测绘地理信息发展论坛上,中国科学院院士、中国工程院院士、武汉大学教授李德仁展示了一段特殊的动画片段,将敦煌莫高窟壁画中的人物和故事鲜活地展示在人们面前。该项工程采用了各种数字化技术,并以三维重建方式,力图将久远的历史还原到最本真的状态。事实上,空间定位等技术应用于文物保护已成为测绘地理信息应用的重要内容,北斗卫星导航系统的不断精确的数据推动了地理信息产业的发展。
而北斗的作用不仅仅体现在单一的文物保护领域,基于北斗和GPS双模四频RTK的高精度测量型板卡及终端设备,可用于道路规划勘探,航路勘探测绘等建设过程中的精确数字地图测绘,以及交通工程验收检验,可为交通信息化建设提供基础数据。同时,高精度测量型接收机还可用于铁路路基、桥梁、隧道等重要交通设施的形变检测,能够及时排查交通隐患,其真正的优势将在交通领域的高精测绘方面展现,成为令世界瞩目的一朵奇葩。
2、位置服务点亮北斗似锦前程
北斗卫星系统的RDSS双向测距能力和短报文通信能力都是北斗对第三代GNSS的贡献,具有重要的历史性和社会价值,基于北斗的导航模块可兼容GPS,为车辆、船舶等提供不间断的定位监控服务,位置服务成为点亮北斗似锦前程的火花。
导航定位是车辆监控终端的首要功能,北斗/GPS导航模块是监控终端的核心部件。目前,诸如BD/GPS便携式导航仪之类的双模产品已经面市,北斗/GPS车辆监控终端可接收北斗二代卫星和GPS卫星定位信号,结合车辆状态信息通过GPRS/CDMA网络信道与监控中心进行双向短信和数据通信,同时具备音频、视频、FM发射、WIFI无线上网等功能,具有灵动触摸屏、支持语音导航和多种地图软件。车载终端定时将车辆实时位置、运动状态、警情等信息上传至监控中心,监控中心通过GPRS/CDMA网络按需向车载终端发布路况信息和预警信息,以及对车辆进行实时调度、监控和管理。可重点解决“两客一危”,即公众关心的客运班车、旅游包车、长途危险品运输车在运输过程中的监管和服务问题,可以有效地提高监管效率,减少道路交通事故,大大提高出行的安全。
据介绍,相比于单GPS PND产品,双模的优势则十分明显,其可接收所有可见的北斗与GPS卫星信号,拥有更高的定位精度和可用性,可广泛应用于野外探险、车载导航等领域。据专家介绍,目前市面上的北斗导航产品中,和芯星通UM220模块具有的出色导航定位性能为业界所关注,其各项性能指标已经达到国际领先水平,通过核心算法创新,可以在各种复杂环境下快速定位并有效保证导航定位精度和可靠性,打破了GPS系统在我国便携导航设备市场的垄断地位,将有力的推动我国北斗导航产业在民用及行业应用领域的发展,对基于北斗的汽车物联网服务及应用也将起到显著的促进作用。
三、北斗应用迎来大时代
2011年底,广东省公务员用车监控服务项目完成,标志着北斗民用产业化在车载导航领域已经取得重大突破。上万辆搭载北斗终端的公务车已投入使用,效果显著,受到了工信部部长苗圩的高度赞许。首个北斗导航领域万量级以上的成功应用,有利支持了北斗产业化应用的推广,也证明了北斗的实用性能和价值。
当前,北斗卫星导航定位系统的正处于全面建设及产业化应用的关键时期,作为国家重要的基础设施,北斗系统的建设和产业化应用将成为我国大国崛起的重要标志,为我国IC和IT产业的发展带来难得的历史机遇,以北斗核心芯片为支撑的IC产业将成为杠杆,撬动智慧地球。位置服务与高精度测绘将是北斗产业化的基石,北斗应用也将迎来大时代发展!


