中国“北斗”闪耀星空,国产定位系统取得了怎样的成就?

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空间技术与应用水平是一个国家科技实力的重要标志。如今,我国自主研发的北斗卫星系统闪耀星空,不仅令国内基于北斗卫星系统的服务越来越多,还走出了国门,服务亚太地区。

日前,国家发改委、国家测绘地理信息局等部门积极推动国家北斗卫星导航产业的重大应用示范专项、“互联网+北斗”的空间位置服务产业。我国北斗卫星系统建设和应用这几年来取得了哪些成绩?未来还会有哪些应用?

我国是第三个拥有自主卫星导航系统的国家

我国2000年建成了北斗导航实验系统,这是第一代北斗卫星系统。刘经南告诉记者,第一代北斗卫星系统是一个区域系统,由三颗卫星提供区域内的定位服务。虽然只有三颗卫星,但使我国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

第一代北斗卫星系统在海上定位也可达到二三十米的精度,它是一个双向定位系统。双向授时,可以达到20纳秒,比GPS的授时精度要高,GPS承诺的是50纳秒。还有短报文功能,短消息可发60个汉字,利用双向通信的特点进行调制。第一代北斗卫星系统建立以后,在大地震、泥石流等救灾过程中得到应用检验,比如汶川大地震中的救灾。在海洋渔业中也有很多用途,比如位置监控、安全救援。它可以与地面移动通信进行互联互通。北斗的船舶入网当时已经有5万多个,手机用户10万余个。

现在我国推广应用的是北斗二代卫星系统,它由14颗卫星组成。刘经南表示,北斗导航系统在亚太地区内导航系统标准服务的定位精度在10米左右。同时,它可以根据用户需要提高定位导航服务的精度,达3米左右。在中国及其周边地区,它的短报文通信功能一次可以发送120个汉字,并可与互联网以及移动互联网进行互通。

北斗卫星可用性和连续性指标超999%

卫星上天,重点在于应用,我国北斗卫星系统可用性和连续性指标超999%。2012年底,第二代北斗卫星系统正式向亚太地区提供服务,运行4年多来,系统保持了连续运行,可用性指标实际上达到了9999%以上,连续性达到了99986%。

我国北斗的应用非常广泛,现在主要在汽车领域大规模应用,涉及汽车制造业,汽车电子制造业、车载信息服务商,还有面向智能交通的设备制造业及服务商。北斗将来还可跟用户的车位需求应用结合起来。现在装载了北斗导航系统的交通运输车辆约有380万辆,这个市场规模将达到千万量级,车辆运营状态都可以实时上传至互联网上,实现实时监测。

现在我们的北斗卫星系统可以向用户提供米级、亚米级、分米级、甚至厘米级精度的定位和导航增强服务,用户可以开展诸如高速公路车道级导航监控服务、旅游景点特定线路的无人车驾驶和监控、城市管道的实时状态监测和维修服务等。

未来北斗卫星将跨界融合发展

互联网+时代,卫星数据在云端,用户在网上,北斗卫星系统与新兴信息网络系统跨界融合发展趋势越来越明显。国家发改委、财政部等单位已出台了《国家民用空间基础设施中长期发展规划》,北斗位置服务将实现跨界融合,包括跨系统融合,跨地域融合等。

我国将重点推动‘互联网+北斗’的空间位置服务产业。比如北斗系统与蓝牙、宽带移动互联网、有线互联网、窄带物联网等融合,使北斗时空信息传输更快、位置更精确、图像更清晰、用法更巧妙。有了北斗系统,我国的无人驾驶也可能加快实现。

5G+北斗高精度定位十大应用场景发布

5G+北斗高精度定位十大应用场景发布,为推动北斗产业化发展将会在全国打造并落地一千个5G+北斗高精度定位标杆项目。5G+北斗高精度定位十大应用场景发布。

5G+北斗高精度定位十大应用场景发布1

为落实国家“十四五”规划关于加快5G建设和实施北斗产业化的要求,10月15日,中国移动与宁波市政府在浙江宁波联合举办“精准时空,智驾未来”5G+北斗高精度定位行业大会。中国移动副总经理赵大春出席大会并致辞,中国卫星导航系统管理办公室等单位有关负责人参会。

赵大春在致辞中表示,5G具有大带宽、低时延、广连接的技术特性,北斗系统具有导航、定位、授时和短报文通信等能力。中国移动将以5G+北斗为载体,融合AICDE(人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算)等新一代信息技术,汇聚数智生产力,推动社会数智化升级“三个新”,即筑牢5G+北斗高精度定位网络“新基石”、深耕5G+北斗高精度定位应用“新场景”、共促5G+北斗高精度定位生态“新繁荣”。

自2020建成并发布全球最大规模5G+北斗高精度定位系统以来,中国移动联合国家基础地理信息中心完成全国范围内5G+北斗高精度定位基准站坐标解算,获得国家测绘产品质量检验测试中心认证,形成包括静态毫米级、动态厘米级、星网融合、短报文融合等7类标准化定位服务,并打造了由5G一体化融合云网、北斗标准化定位产品、场景定制化开发组成的精准时空服务体系。

会上,中国移动发布了5G+北斗高精度定位十大应用场景。经过一年实践,中国移动以“有需求、有应用、有价值、有空间”为原则,对全国5G+北斗高精度定位项目进行筛选,总结提炼出了包括智能驾驶、智慧港航、智慧物流、监测检测、智慧公交、共享单车、无人机、精准导航、精准农业、测量测绘在内的十大5G+北斗高精度定位应用场景,并发布了场景化解决方案,支撑5G+北斗市场化推广、规模化复制。

大会期间,中国移动正式为天津、河北、上海、江苏、浙江、江西等地的5G+北斗高精度定位应用示范基地授牌,并与多地行业用户签订5G+北斗高精度定位合作协议。示范基地和合作项目将成为5G+北斗产业集聚和成长的土壤,中国移动将开放自有技术能力、营销渠道、产业联盟、联合实验室等资源,深耕十大场景,聚合5G+北斗产业终端、平台、服务、集成等环节百家合作伙伴,在全国打造并落地一千个5G+北斗高精度定位标杆项目,切实落实国家推动北斗产业化发展的'要求。

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5G+北斗,精准“制导”应用新场景

高速率、低时延、广连接的5G通信,遇到天地相通的北斗导航,会碰撞出什么样的创新灵感?

在昨天下午中国移动与宁波市人民政府联合举行的“精准时空、智驾未来”5G+北斗高精度定位行业大会上,中国移动正式发布了十大5G+北斗高精度定位应用场景,涉及智能驾驶、智慧港航、监测检测、智慧公交、无人机、精准导航、共享单车、智慧物流、精准农业、测量测绘等生产生活领域。

电力无人机巡检、自动驾驶试验、港口外集卡定位、拖轮引航、智能安全帽……近年来,宁波高度重视5G、北斗技术发展,积极探索5G+北斗高精定位领域,目前全市已经建成5G基站数超过13万个,在刚刚结束的工信部对全国36个省会城市及计划单列市4G+5G网络质量抽查中,宁波位居全国第一;4G+5G+重点场景应用总分也是最高。

笔者从大会上获悉,在高质量、快速推动新一代网络基础设施建设的基础上,我市将充分发挥区域和产业双重优势,大力推动5G在工业互联网、车联网、智慧物流等多领域的创新示范应用,打造了一批可复制、可推广的5G典型示范应用场景。在北斗应用方面,我市目前已经建成卫星导航定位精准服务系统,包括9个自建基站、14个省级共享基站,实现了全网对多元卫星导航定位数据的全面支撑。

下一步,我市将加大与包括中国移动在内的信息技术企业的合作,聚焦智慧交通、智慧农业、智慧水利、智慧检测等重点领域,通过5G、5G+北斗、5G+车路/船岸协同等技术,探索共享单车、边坡检测、车道级导航、无人机/无人船等创新应用,构建覆盖5G+千兆光网(音)+智慧专网+卫星网+物联网的通信网络基础设施体系。

5G+北斗“智泊南通”引领数智生活新体验

日前,江苏南通移动助力南通市推出“智泊南通”系统,打造全新智慧停车模式,带来数智生活新体验。

据了解,4月起,“智泊南通”系统在崇川区试点上线。8月,在南通市市级平台正式上线。该系统依托5G通信网络、北斗定位、云计算、智能巡检车、AI图像识别、ETC无感支付等先进技术,通过整合崇川区现有公共停车资源,将智慧停车管理、交通违章治理、智慧交通大数据治理等结合在一起,构建全新的交通治理解决方案。

“智泊南通”系统在全国首创以5G﹢ETC智能巡检车为路边停车收费的主要技术方案。通过在市区热点道路部署ETC扣费装置,车主在驶过这些装置时,即可自动完成ETC扣费,真正做到了随停随走,无感支付。

同时,通过大数据能力整合全市停车资源,推出面向居民的“智泊南通”智慧停车小程序,通过5G﹢北斗精准定位实现诸多功能。目前平台已接入市区近500个停车场,106051个停车位,注册人数已经超13万人。

系统的顺利运行切实提升了居民的驾车体验。游客纷纷表示:“开车前可以查看目的地旁边的停车场,离开时,直接扣充值余额,都不用再掏手机付费,特别方便。”

南通移动将继续助力丰富各项功能,打造好城市停车的“南通模式”

我国最后一颗北斗三号将在今日发射,这是北斗三号全球导航系统收官之星,那么最后一颗北斗三号发射有什么意义和作用吗?那么下面就由星座知识为大家详细揭晓下吧!一起来看看吧!
北斗三号系统全球星座部署完成6月16日推迟执行的北斗三号最后一颗全球组网卫星发射任务相关技术问题已排除,任务重新启动。重新发射的窗口确定为6月23日9时43分。预祝北斗三号系统全球星座部署,打赢收官战。
意义这意味着北斗三号卫星导航系统全球组网即将完成,服务范围覆盖全球。
作用军用领域,北斗三号终端需求即将进入爆发期。目前军方北斗导航终端尚为北斗二号和北斗一号产品,军用北斗三代终端产品估计2020年下半年开始小批量供货,2021年进入大批量供货阶段。太平洋证券推测,换装需求将于未来几年爆发,为相关标的带来需求的快速增长。民用领域,行业应用将进入推广期,“北斗+5G”催生巨大需求。北斗卫星定位和导航技术目前广泛应用于测绘、渔业、公安、农业机械等多个行业领域,并向智能网联汽车、民航、海洋观测等领域拓展。未来,5G带来的移动物联网革命将推动时空信息应用的泛在化,继移动位置服务经济和共享经济之后,极有可能形成重大商业机遇。太平洋证券认为,中短期内,北斗的投资机会主要来源于政府和军队的采购,军品毛利率高,对相关企业业绩提振力度大。长期看,民用市场的国产卫星定位和导航产品将长期面向巨大市场空间,值得期待。
:北斗三号卫星导航系统由24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星,共30颗卫星组成。北斗三号卫星导航系统提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区中免费提供定位、测速和授时服务,定位精度为10米,授时精度为50纳秒,测速精度02米/秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。2018年11月19日2时7分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第四十二、四十三颗北斗导航卫星。12月27日,北斗三号基本系统已完成建设,开始提供全球服务。2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。
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从大到伟大,一直是公众对中国企业的期待。企业的成长,是中国经济的一面镜子,也是国家进步的一个标志。从头部企业到独角兽再到小微企业,都氤氲着更多的选择以及更好的未来。那些“怀璧”的企业,孕育着独特的经营之美。它们或是有着不为大众所熟悉的技术创新,或是服务加分,或是 社会 责任,或是瑰丽创意,这些都构成公司的“巧实力”,为人民对美好生活的向往添砖加瓦。

等行李是大多数人航空出行的欠佳体验。而在即将投入运营的大兴国际机场,随着超宽带(UWB)高精度室内定位系统的使用,10厘米的精度,将使托运行李追踪“尽在掌握”。

“行李有迹”的背后,是一家民营卫星导航企业的身影——合众思壮。人们耳熟能详的GPS、北斗等卫星导航系统如何“飞入寻常百姓家”,运用到手机导航、物流跟踪、工程测量、精准农业等领域?这其中有一个千亿级规模的行业市场。

从代理国外终端产品起家,到自主研发出全球首颗支持全信号的导航芯片,过去的1/4个世纪,合众思壮的成长见证了中国卫星导航产业的发展路径,也诠释了中国经济转型迭代的升级历程。

“自主研发的投入是巨大的。”在位于北京亦庄经开区的合众思壮新时空科创中心,负责技术研发的公司副总裁吴林颇为感慨,“但我们一直想得很明白,这条路要坚定不移地走下去”。

与北斗共同成长

“3、2、1,点火。”6月25日2时9分,西昌卫星发射中心,长征三号乙运载火箭成功发射第46颗北斗导航卫星。这是北斗三号系统的第21颗组网卫星,2020年整个北斗三号将全球组网、高精度的导航定位服务覆盖全球。

在这次发射前一个月,由合众思壮自主研发的全球首颗全面支持北斗三号民用导航信号体制的高精度基带芯片“天琴二代”在京正式发布。

“公司的发展与北斗导航系统的建设基本是同步的。”吴林向记者回顾合众思壮发展 历史 时提到。

1994年,美国GPS系统进入民用领域,中国的北斗卫星导航试验系统正式立项。这一年,在北京航空航天大学任教的郭信平辞职下海,注册成立了合众思壮公司,成为首批进入卫星导航领域的企业之一。

“卫星导航应用只受想象力的限制。”彼时的中国,市场经济的地位刚刚确立不久,到处都是蓝海,卫星导航产业更是如此。拿下美国最大的导航型GPS生产商——佳明公司中国总代理的合众思壮,在渔船市场掘到第一桶金后,又搭上了迅速扩张的车载导航市场发展“快车”,就此完成了原始的资金积累和市场开拓。

在吴林看来,前十年的发展很重要。“没有前十年的资本积累和市场开拓,可能就没有后边这十几年的快速发展。在中国,很多企业都走过了类似的道路。从一个贸易型的或者说代理别人的产品销售的企业,走向自主产品研发,最终实现完全自主可控。”

转型发生在2010年前后,由于业务调整,合众思壮与佳明分道扬镳,合众思壮的业务模式逐渐从加工代理转向自主生产研发。郭信平曾形容这种转型是“丢了一块东西,我们要用自己的东西把它补充上来”。

另一个背景则是北斗导航系统的加速组建。2012年,北斗二号系统成功组网,开始向亚太地区提供服务。在政策层面,一系列旨在加快推动北斗卫星导航系统在民用领域的推广应用和产业化发展的举措密集出台。这期间,合众思壮不仅成功登陆资本市场,还收购了全球第三大高精度卫星导航定位芯片与板卡企业Hemisphere。

天琴迭代

不久前,欧洲伽利略卫星导航系统出现5天的宕机,在行业内部引起了不小震动。不过,对于大多数普通人而言,伽利略的“停摆”对生活并没有造成影响。但宕机带来的启示在于,如果此次出现故障的是GPS系统呢?

一个完整的卫星导航产业链包括上中下游,上游是基带及射频芯片、板卡等基础元器件,中游是承载定位功能的终端设备,下游则是包括系统软件在内的运营服务内容。其中,射频及基带芯片,是产业链的基础。

长期以来,由于GPS的优势地位,上游领域的主导权被美国企业牢牢把控,而北斗的出现打开了一个缺口。合众思壮在今年5月推出的天琴二代,将支持的频点从24个增加到31个,做到了对所有导航系统信号的支持。

吴林表示,卫星导航芯片中的频点其实就类似于智能手机芯片中的网络体制。芯片支持频点数量的多少,可以理解为是手机支持3G或4G的区别。“支持的频点越多,意味着同时接受处理导航信号的能力越强。”

目前,天琴二代是全球首枚支持全 星座 全频点的基带芯片。而在实践中,要实现这一目标绝非易事。全 星座 全频点意味着要对目前所有卫星信号统统进行仔细的梳理分析,并且要在55纳米的芯片上实现对这些信号处理通道的设计排布。“一般的民用导航芯片只有40多个处理通道,但在天琴二代上,集成了1100个通道。”吴林介绍。

相较于分析目前已知信号,对未知的感知更为棘手。吴林说:“我们在通道上留了个后门,通过设置一个灵活相关器的技术,同时搭配相应的软件配置,实现了对未来产生的新的卫星导航信号进行解调。也就是说,未来的信号怎么改变,通过软件,我们也可以同步改变。”

创新激励

在 科技 创新领域,后起之秀往往会遭遇技术封锁和专利壁垒。在近些年,国际上对集成电路领域的技术出口管制越来越严苛,这对企业引进新技术也带来了不小的风险。如何破局成为技术创新型企业需要共同解决的问题。

谈及此事,吴林表示,任何一个行业,只要是做技术的,都会在不同程度上受到一些影响,最主要的一个影响就是专利。“对合众思壮来说,在技术领域的破局是肯定要做的。”

例如,在卫星导航领域,有一项窄相关技术,可以提高接收机定位性能,但这一专利国外企业已经申请了。“你明知道对方的处理算法很好,但你就是不能用,那怎么办?你必须得自己去创新,找条路子把它绕过去。”

破与立,一体两面。随着国内知识产权保护力度的加大,企业对专利申请和保护也越来越重视。据吴林介绍,在专利申请方面,目前公司有专业人员从事这一工作,负责技术查新、保护范围等工作。另一方面,企业内部已经建立起一套激励机制,鼓励技术人员进行 科技 创新。“我们公司有专门的奖金,技术人员申请专利被受理奖一次,专利获得通过再奖一次。”

据了解,作为国内较早从事北斗研发的公司,合众思壮目前拥有国内授权专利152项、国外授权专利44项,累计申请PCT国际专利12项、软件著作权710项。

掌握核心技术给公司带来了实实在在的发展。在吴林看来,拥有核心技术,才可以不断有效地改善终端产品,保证整体系统方面技术的领先性。同时,也可以保证它在成本方面的竞争优势。

竞逐全球

根据《国家卫星导航产业中长期发展规划》,到2020年我国卫星导航产业规模将达到4000亿元,北斗卫星导航系统对国内卫星导航市场贡献率约60%-80%。

在全球层面,随着GPS三代卫星重启发射,欧洲和俄罗斯的卫星导航系统建设有条不紊地展开,印度、日本、巴西等国也正在筹谋。从应用端看,随着物联网、智慧农业、无人驾驶等新业态的成长,对导航精度的需求越来越大。

以上种种,意味着卫星导航产业的大航海时代即将到来。

而近年来合众思壮的一系列并购案可以看出公司走向全球的“野心”。在2013年收购北美半岛股份之后,公司还先后拿下了意大利测绘企业STONEX、加拿大上市公司AgJunction等国外公司。目前,合众思壮已构建了包括中国、美国、加拿大、意大利在内的国内外产品研发生产与营销架构体系,产品遍布全球的90多个国家和地区。

而这一思路一定程度上复刻了国际卫星导航产业的领军企业——美国天宝导航(Trimble)的发展路径。自2000年往后的十年里,天宝进行了100起左右的并购,由此成为一家深耕于GPS全产业链的龙头企业。

“和北斗系统从区域走向全球一样,我们希望合众思壮不只是一个单纯的中国企业,而是一个面向全球的企业。”临近采访结束,吴林向记者袒露合众思壮的愿景。他表示,在接下来的应用场景中,卫星定位只是其中一部分,例如智慧农业中挖掘机的自动 *** 作,还需要与视觉传感器等相关技术进行集成融合,而合众思壮的产业链将覆盖高精度的专业产品、平台建设和运营服务。

“天琴”藏“牛郎织女”

对新产品的命名向来是件讲究事儿。但“天琴”一名的由来却颇有些偶然色彩。

天琴座,国际天文学联合会所定的88个现代 星座 之一。但在访谈中,合众思壮市场公关部经理张瑞丰回忆说:“这是一个牛郎和织女的故事。”

灵感最初源于引力波事件。“天琴一代”首发于2016年,这年2月,人类首次宣布探测到引力波,即便是从现在看,这依然是天文界的大事件。而中国的引力波探测项目就叫“天琴计划”。

带着些“蹭热点”的想法,“天琴”这个名字浮现了出来。张瑞丰介绍称:“天琴座的主星是国人熟知的织女星,作为一颗卫星信号处理芯片,织女的形象与芯片的功能天然契合,也寄托公司编织‘中国精度’的愿景。”

另一方面,在卫星导航领域有两种主流的信号增强系统——星基和地基。“天琴”芯片属于星基增强,用 星座 命名也凸显出这一特点。

“织女”出现了,“牛郎”在哪儿呢?

三年后的2019年“天琴二代”发布会上,合众思壮正式发布的Phantom与Vega两个系列的高精度板卡新品,除搭载“天琴二代”基带芯片外,还加入有“天鹰”宽带射频芯片和Cygnus天鹅抗干扰技术。

河鼓二,“天鹰座”的主星,俗称牛郎星。射频芯片的功能主要在于捕获、接收卫星信号。以牛郎星主 星座 命名,“天鹰”也代表着该产品具有强大的信号捕获能力。二者的完美结合在象征板卡卫星信号捕获、跟踪及处理能力更强劲的同时,也被赋予了一层带着浓浓中国文化特质的浪漫色彩。

天鹰是信号捕获,天琴是信号处理,天鹅是信号抗干扰技术。在夏季夜空,3个 星座 的主星呈等边三角形,组成了著名的夏季大三角。在吴林和张瑞丰看来,这个“铁三角”,也象征着融合三项技术的产品可以更好地实现高精度定位。


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