改革開放40年
為紀念改革開放40年,弘揚科技工作者愛國奮斗的時代精神,中國科學技術出版社對40年來我國重大科技成就進行了系統梳理,出版了《改革開放40年科技成就擷英》,北斗系統入選此書,單獨成章。謹以此文向改革開放過程中,以北斗人為代表的我國科技工作者“不輟行”的精神致以崇高敬意!
01
從無到有 北斗系統的建設與運行
古代的中國人依靠天空中的北斗七星來判斷方向,發明司南來導航。隨著科技的不斷發展,現代的我們可以利用太空中的北斗衛星導航系統實現精準導航。
北斗衛星導航系統簡稱北斗系統,英文名稱為BeiDou Navigation Satellite System,縮寫為BDS,是中國自主建設、獨立運行,與世界其他衛星導航系統兼容共用的全球衛星導航系統。
20世紀后期,中國開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路。
1994年,北斗一號系統工程建設啟動,總設計師為我國首顆衛星“東方紅一號”的技術總負責人孫家棟。
2000年,我國成功發射兩顆衛星,在天空中搭建了我國的雙星定位系統,優先滿足了中國定位的需要,真正開創了我國建設衛星導航系統的歷史,北斗走上歷史舞臺。
北斗衛星導航系統是一個組網工程,必須由多個衛星組成星座才能實現。
20世紀初,以我國當時的經濟發展水平和技術能力,無法實現一次在全球范圍內布星布站。
在這種情況下,北斗系統高級顧問、時任總設計師孫家棟院士獨具慧眼,提出“先試驗、后區域、再全球”的“三步走”發展戰略。作為國家科技重大專項,“三步走”發展戰略具體是:
第一步,2000年年底,建成北斗一號系統,向中國提供服務;
第二步,2012年年底,建成北斗二號系統,向亞太地區提供服務;
第三步,計劃在2020年前后,建成北斗三號系統,向全球提供服務。
北斗衛星導航系統的順利建設、成功服務,證明了“三步走”戰略的正確。我們向世界導航系統提供了一個新的發展模式,這也是世界上第一次使用IGSO衛星進行定位,這是中國智慧對世界的又一重大貢獻。
北斗二號系統首創了三種衛星的混合星座——用5顆GEO衛星、5顆IGSO衛星和4顆MEO衛星組成北斗星座,不但保留了北斗一號的技術能力,還可以優先服務我國及周邊,最終走向服務全球。
北斗二號工程于2004年8月立項,歷時8年完成研制建設,全國300多家單位、8萬余名科技人員參研參建,建成了由14顆組網衛星和32個地面站天地協同組網運行的北斗二號衛星導航系統。
在全國人民和各有關部門的大力支持下,參與系統研制、建設、試驗、應用和管理的全體人員,按照“質量、安全、應用、效益”的總要求,堅持“自主、開放、兼容、漸進”的發展原則,瞄準建設世界一流衛星導航系統目標,大力協同、奮力攻關,完成了我國衛星導航系統第二步承前啟后的建設任務,走出了一條中國特色衛星導航發展道路。
02
“地上用好” 北斗系統的應用與國際合作
隨著北斗系統建設和服務能力的發展,相關產品已廣泛應用于交通運輸、海洋漁業、水文監測、天氣預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,為全球經濟和社會發展注入新的活力。
目前,北斗已形成完整產業鏈,北斗在國家安全和重點領域標配化的使用,在大眾消費領域規模化的應用,正在催生“北斗+”融合應用新模式。
北斗基礎產品實現歷史性跨越
2010年,國內沒有一片國產北斗芯片,現如今,已有堅強的“北斗芯”。國產北斗芯片實現規模化應用,工藝由0.35微米提升到28納米,最低單片價格僅6元人民幣,總體性能達到甚至優于國際同類產品。
目前,國產北斗芯片累計銷量突破7000萬片,高精度OEM板和接收機天線已分別占國內市場份額30%和90%。
行業區域應用顯現規模化效益
現如今,北斗已在交通運輸、海事搜救、氣象、漁業、公安、民政、林業等9個行業開展示范,發揮重要經濟社會效益;正在實施珠三角、湘、陜、貴、京、鄂、蘇等9個區域示范,廣泛服務于人民生活與經濟社會發展。617萬輛運營車輛上線,建成全球最大的北斗車聯網平臺,相比于2012年,2017年道路運輸重大事故率和人員傷亡率均下降近50%,公安出警時間縮短近20%,突發重大災情上報時間縮短至1小時內,應急救援響應效率提升2倍。全國4萬余艘漁船安裝北斗產品,累計救助漁民超過1萬人,已成為漁民的海上保護神。基于北斗的高精度服務,已用于精細農業、危房監測、無人駕駛等領域。
大眾應用觸手可及
北斗日益走近百姓生活。
世界主流手機芯片大都支持北斗,北斗正成為國內銷售智能手機的標配。共享單車配裝北斗實現精細管理。支持北斗的手表、手環、學生卡,為人們的日常生活提供了更多方便和安全保障。以北京為例,33500輛出租車、21000輛公交車安裝北斗產品,實現北斗定位全覆蓋;1500輛物流貨車及19000名配送員,使用北斗終端和手環接入物流云平臺,實現實時調度。
北斗融合互聯網催生新業態
2010年至今,我國共發布6版信號接口控制文件和1版服務性能規范。
國內衛星導航產業年產值年均增長率超過15%,2017年突破2500億元,北斗貢獻率超過80%。
2016年發布《中國北斗衛星導航系統》白皮書,啟動《中華人民共和國衛星導航條例》編制,成立國家北斗衛星導航標準化技術委員會,形成國家主流媒體、北斗官網官微多方參與的立體宣傳體系。
國產北斗產品輸出到90余個國家和地區,造福國際社會。北斗地基增強系統成體系出口到阿爾及利亞。科威特國家銀行施工過程中采用北斗高精度測量保證施工質量。
衛星導航系統是全球性公共資源,多系統兼容與互操作已成為發展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗,世界的北斗”的發展理念,服務“一帶一路”建設發展,積極推進北斗系統國際合作,與其他衛星導航系統攜手,與各個國家、地區和國際組織一起,共同推動全球衛星導航事業發展,讓北斗系統更好地服務全球、造福人類。
全面開展大國合作
成立中俄衛星導航重大戰略合作項目委員會,中美、中歐衛星導航合作工作組。開通中俄衛星導航聯合監測平臺,與美、俄分別簽署系統兼容與互操作聯合聲明,為多系統實現共贏、全球用戶享受更加高效可靠服務作出中國貢獻。
廣泛參與多邊合作
積極參與聯合國全球衛星導航系統國際委員會,2012年主辦第七屆大會,2018年主辦第十三屆大會。中國衛星導航學術年會連續舉辦九屆,年度參會人數逾3000人。北斗已加入國際民航、國際海事、3GPP移動通信三大國際組織,還將為全球提供免費搜索救援服務。
積極推動服務世界
與南亞、中亞、東盟、阿盟、非洲等國家和組織建立合作機制,舉辦“北斗亞太行”“北斗東盟行”和中阿北斗合作論壇、中沙衛星導航研討會等系列活動,加強技術交流和人才培養,服務“一帶一路”國家和地區。
03
北斗發展步入新時代
中國堅持“自主、開放、兼容、漸進”的原則建設和發展北斗。目標是建設世界一流的衛星導航系統,滿足國家安全與經濟社會發展需求,為全球用戶提供連續、穩定、可靠的服務;發展北斗產業,服務經濟社會發展和民生改善;深化國際合作,共享衛星導航發展成果,提高全球衛星導航系統的綜合應用效益。
隨著互聯網技術和信息技術的發展,以及人工智能技術的實現,北斗將與高新技術更加緊密地融合,迎來更加廣闊的發展前景。
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