北斗卫星导航系统的应用前景如何？

    中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统 ，也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星也是在生活方面方面起到了非常大的作用。
一，日常生活方面
我们日常生活的导航和定位都离不开北斗导航，用户不仅能实现精确的定位，也可以在驾驶的同时获得实时路况，进行最优的路线规划；对于一些网约车来说，会根据导航确定的路线确定乘车价格；而且我们可以根据导航在网上看到购买快递到达的位置；对于日常坐公交车的人来说，可以根据导航系统查看公交车到达的位置……

二，工程建设方面
就前不久上海洋山深水港启动的“5G+L4级智能驾驶重卡”，实现了一次性精准停车、近距离自动列队行驶，提升了洋山港智能转运效率和东海大桥行驶能力。这些智能重卡就是根据导航的精确定位从而做到精准停车，列队行驶。对公路建设也有很大帮助，可以减缓公路工程建设勘察工作压力及作业强度，使得工程建设效率有所提高……

三，农业畜牧方面
现在的放牧不在像以前那样，人跟在牲畜到处乱走，只需在每头牛的耳朵上装一个芯片，就能利用北斗卫星随时看到每一头牛的位置。如此一来，将大大节省了放牛的人力和时间。对于种植户喷洒农药，也是开始采用无人机喷洒农药的方式，无人机根据北斗导航的定位系统，可以保证农药被喷洒在每一块土地上，很大程度上节省了人力和时间……

北斗导航的建立在很大的程度上方便了人们的生活，导航系统出在日常生活的方方面面，现在的人们也是越来越依赖导航系统，在不久的将来导航系统会给我们带来意想不到的惊喜。

自古以来，北斗七星默默为人们指引方向。

而如今，天空中又出现了另一组“北斗星”。未来，人们的日常出行、春种秋收、抢险救灾都离不开它们的指引。

▲北斗卫星

据报道，11月5日，两颗北斗三号全球组网卫星在西昌“一箭双星”发射升空，中国国产导航系统的重大升级随之开启。

现在的全球卫星导航系统俱乐部中，只有四名成员——美国的GPS，欧洲的“伽利略”系统，俄罗斯的“格洛纳斯”系统，以及中国的北斗。这其中，北斗最为年轻。

中国研发北斗卫星系统，不仅为了与美国、俄罗斯以及欧洲进行竞争，更是一种避险策略。一旦这些外国导航系统发生故障，中国不至于乱了阵脚。

在商业方面，有竞争代表有好处；但在导航领域，竞争则是一种必要。

北斗卫星系统的开发始于上世纪90年代末，可分为三个发展阶段——

2000年年底，中国建成北斗卫星导航试验系统（即“北斗一号”）；

2012年年底，14颗组网卫星和32个地面站天地协同组网运行的卫星导航系统建成（即“北斗二号”）；

而到2020年年底，北斗全球卫星导航系统（即“北斗三号”）建成后，将向全球提供服务。

▲两颗北斗卫星搭载长征三号乙运载火箭成功上天。

这一系统的研发，不仅减少了中国对外国导航系统的依赖，还为迅速发展的商业卫星导航系统开启大门，更为中国在科技领域建立起国际声誉。

此前，20多颗北斗卫星已经运行在轨道中，它们的覆盖范围仅限于中国和其他几个邻国。最新升空的两颗卫星拉开了全球组网“战幕”。

未来3年，35颗北斗卫星（包括5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星）将在空中运行，与美国的GPS系统和俄罗斯的“格洛纳斯”系统发起正面对决，在全球覆盖方面进行激烈竞争。

▲北斗卫星导航系统

北斗卫星看似远在天边，其实近在眼前。

从智能手机到自动驾驶汽车，北斗都可以为人们提供精准优质的服务。它还可以与物联网、大数据、云计算等技术结合起来，运用于城市燃气、城镇供热、电力电网、供水排水等多种行业，构建智慧城市。

▲智慧北斗精准应用峰会在北京雁栖湖召开。

最近，人们出行时经常用到的共享单车就利用北斗卫星系统，实现了更加精准的定位。

▲根据现在的定位系统，共享单车可能会因为一片树荫，位置发生偏移。

此外，在抢险救灾、精准农业、渔业播报等民生项目方面，北斗卫星系统也将给人们带来更多便利。

▲2016年3月11日，湖南省岳阳市渔政管理站举办为期一天的全市渔政执法北斗监控管理系统 *** 作培训班。

据介绍，2008年的四川大地震后，电讯中断，北斗卫星系统在那时就派上了用场，被用来向急救中心发射信息。

▲减灾中心工作人员在汶川现场利用北斗用户机报告灾情。

北斗卫星如此全能，有其优良的性能在背后作为支撑。

在北斗二号的基础上，北斗三号提升了1倍到2倍的定位精度，达到25米到5米的水平。

北斗卫星系统总设计师杨长风表示，卫星可以识别汽车在马路上应该用哪条车道，在大风中检测到建筑物的摇摆，并引导消防车到最近的消火栓。

▲杨长风

卫星能够精准定位，离不开卫星时间准确性。在北斗卫星的上行和下行信号中，时间信息是最重要的控制信息和定位依据，用户定位信息准确的前提是各卫星本地时间的高度统一。

而这是靠卫星的核心设备原子钟维持的。作为导航卫星的心脏，原子钟一旦发射上天，便一锤定音；原子钟一旦失效，卫星也随之失效。

据悉，北斗全球导航系统采用了星载氢原子钟和星载铷原子钟。这两种原子钟优势互补，为北斗卫星系统提供良好的守时基础。

据了解，到2020年全系统建成后，北斗卫星的性能将与GPS相当，中国的卫星导航系统也将达到国际先进水平。

一名业内人士表示，到那时，人们口头上说自己在用GPS导航，但实际上他们的手机正与北斗卫星对接。

与此同时，北斗还将提供时空坐标，成为国家安全的支柱。

与空中的北斗卫星相对应，中国在地面建了1500座地面站，来提高整个系统的准确性。

伴随着北斗走向全球的脚步，这项计划继续往前推进着。中国已经计划在巴基斯坦、泰国等几十个国家建立类似的基地，将高精度的服务延伸到海外的军事和政府用户。

▲2016年，中国发布《中国北斗卫星导航系统》白皮书，还发布了英文版、法文版、俄文版、德文版、西班牙文版、阿拉伯文版和日文版的白皮书。图为中文版和英文版的白皮书。

现在，北斗卫星系统已经覆盖了巴基斯坦、沙特、缅甸等近30个“一带一路”沿线国家。

相信在未来，北斗卫星系统能指引中国走向更远、更美好的未来。

事实上，北斗系统这些年已成功应用于我国的测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等很多领域，本篇且跟北斗模块研发厂商SKYLAB一起来看北斗的利民应用。

相对于北斗二号区域系统，北斗三号服务区域将扩展至全球，同时，实现了下行导航信号升级与改造等关键技术方面的突破，实现了与北斗二号下行导航信号的平稳过渡，并在此基础上增加了新的导航信号，为用户提供更为优质的服务。北斗系统的全域覆盖、全时联通，将推动万物互联时代的加速到来，一种全新的“北斗+”生产生活方式已初见端倪。

“北斗+交通”：对危险品的运输车、旅游客车、或者长途客车的车辆速度和路线实时监控，保障驾驶安全；超速现象将大为减少，交通事故也将减少；

“北斗+水利”：用北斗卫星导航对大坝位置漂移进行测量，误差精确到毫米级；大坝的漂移值过大，即进行预警，解决了特殊灾害天气情况下无法开展人工监测导致出现盲区的情况。

“北斗+精细农业”：精细农业借助北斗系统的高精度定位实现农机的自动化驾驶仪，可以大幅提升农机使用效率，降低劳动强度；

“北斗+渔船”：出海作业能实时监控，渔船出险可随时报警，在海上能收听天气预报和预警通知，北斗已成了渔民口中的“千里眼”“顺风耳”“护身符”……

“北斗+物流”：包装可以根据商品体积重量自动选择包装箱，发货可以根据地址自动分拣配送，买家可以随时知道所购物品的行踪轨迹；

“北斗+支付”：能够对1秒钟内成百上千的股票、车票购买申请进行精确排队，按序办理;通过精确掌握车辆位置变化和时间长短，从云端快速准确完成高速公路行驶缴费、公共场所停车收费、车辆自动充电计价等；

“北斗+工作”：警察坐在指挥中心，就能通过北斗移动警务系统实现对巡逻警车和警力的精准调度，做到快速出警、就近派警;农民在家里干着家务逗着娃，就能通过北斗无人机在田里播着种洒着药;牧民坐在家中喝着奶茶聊着天，就能通过北斗项圈放牧几公里外的羊群牛群……

北斗定位很好理解，就是通过测量出已知位置的卫星导北斗模块之间的距离，再综合多可卫星的数据计算出北斗模块所在位置的经纬度信息。北斗模块和GPS模块一样，北斗模块被称为用户部分，它像“收音机”捕获并跟踪卫星的信号，根据NMEA-0183协议的标准规范，将经纬度、高度、速度、时间等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。

北斗三号导航系统可以在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有独特的短报文通信功能。相较于北斗二号卫星系统，除了覆盖区域由区域覆盖扩大到全球覆盖外，在性能上、系统可靠性上，都有很大的提高。目前，SKYLAB的北斗模块（多模）的独立定位精度为3M，基于星基增强系统的情况下，定位精度能达到25M。

高精度北斗应用：

随着物联网技术的不断进化，智慧城市的不断快速发展，我们享受着各种基于北斗、GPS以及室内定位技术的高精度位置服务给我们带来的生活便利。北斗高精度服务方面，在国家北斗地基增强系统基础上，面向大众、触手可及、随需而用的公共服务正在不断开发和提供。

共享单车：在共享单车应用方面，北斗高精度定位可以实现共享单车1米精度的定位，大大减少定位误差，方便用户找车。

电子围栏：划定电子围栏来规范管理单车停放，利用北斗导航的厘米级精度定位进行测量划定，支持后台对高精度定位的共享单车是否停放到规定区域做出判断，方便引导规范停车，减少城市管理成本。

智能手机、车载终端、穿戴式设备等个人消费领域：通过北斗高精度，手机定位可以实现1米的定位精度，特别是在卫星信号观测环境较差、短时间完全遮挡的情况下，手机终端通过高精度定位解决方案中的增强定位服务，可解决手机用户在高架下、隧道、车库等情况下无法定位的问题。