【科学强国】全球定位精度优于5米！中国北斗迈入新时代

　　11月4日，《新时代的中国北斗》白皮书正式发布，介绍了新时代中国北斗发展成就和未来愿景，分享中国北斗发展理念和实践经验。白皮书指出，北斗三号于2020年7月31日正式开通以来，系统运行连续稳定可靠，在轨30颗卫星运行状态良好，服务性能全面优于设计指标。

　　目前，北斗已实现行业领域全面覆盖，应用深度持续增强。截至今年6月，北斗终端数量在交通运输营运车辆超过800万台，农林牧渔业达130余万台，公安达180余万台。通信授时、气象监测、应急减灾、城市管理等领域正在加速推进北斗规模化应用。

　　纵观北斗的前世今生，它的诞生与成长，离不开一代代科研人员的攀登奋斗。不知不觉中，我们生活的方方面面，也随处可见北斗的身影。

　　我们为什么需要北斗

　　1994年，中国开始研发独立自主的卫星导航系统，实施“三步走”发展战略。从北斗一号到北斗三号，从双星定位到全球组网，从覆盖亚太到服务全球……

　　提及中国人对于卫星导航的探索，可追溯到50多年前。

　　1970年，“东方红一号”卫星发射6个月后，中国第一份研制导航卫星的论证报告完成。当时已做出样星的导航系统，有着一个生动的代号——“灯塔计划”。虽然最终因经济和技术等原因终止，但它却如同黑夜中的明灯，为北斗卫星积累了宝贵的工程经验。

　　1983年，以陈芳允院士为代表的专家学者提出“双星定位系统”，这一设想能以最小星座、最少投入、最短周期实现导航卫星的“从无到有”。双星定位即利用2颗地球同步轨道卫星来测定地面和空中目标。

　　但当时的中国，是否立即启动耗资巨大的导航卫星工程，仍有诸多因素需要考虑。直到上世纪90年代初海湾战争打响，美国GPS全球卫星定位系统在战争中的成功应用，使中国人深刻意识到，建立卫星导航系统势在必行。

　　1994年，中国的卫星导航工程获批立项，命名“北斗”。这个寓意光明和方位的名字，开启了中国航天人上下求索的漫漫征途。

　　2000年，北斗一号01星、02星相继发射成功并实现在轨稳定运行。2003年5月，备份星北斗一号03星发射成功。同年12月，北斗一号系统正式开始向国内用户提供服务。由此，我国成为继美、俄之后第三个建立完整卫星导航系统的国家。

　　2004年，北斗二号卫星导航系统建设正式启动。2007年4月14日4时11分，北斗二号首颗卫星成功发射。4月17日20点，卫星发出第一组信号。2012年12月27日，在连续成功发射了16颗卫星后，北斗二号系统正式提供区域服务。

　　2020年6月23日，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星在西昌卫星发射中心点火升空。在此之后，从2017年11月起的32个月内，中国以100%的成功率，成功发射30颗北斗三号组网星和2颗北斗二号备份星，以月均一颗星的速度创造了世界导航卫星组网发射的新纪录。

　　2020年7月31日，中国向全世界郑重宣告，中国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统全面建成。

　　历经30多年的探索实践，我国卫星导航从无到有，从服务中国、服务亚太再到全球组网服务世界，又一次向世界展现了不同凡响的中国力量。

　　北斗导航定位有多准

　　中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示，北斗三号在轨30颗卫星运行状态良好，星上300余类、数百万个器部件全部国产，性能优异，实测表明，全球定位精度优于5米，亚太地区性能更好，服务性能全面优于设计指标。

　　白皮书显示，北斗系统服务性能优异、功能强大，可提供多种服务，满足用户多样化需求。其中，向全球用户提供定位导航授时、国际搜救、全球短报文通信三种服务；向亚太地区提供区域短报文通信、星基增强、精密单点定位、地基增强四种区域服务。

　　冉承其称，北斗全球系统从星座构型、技术体制和服务功能等方面都进行了创新设计，技术先进，功能强大。“北斗系统对外承诺的服务指标是10米定位精度，目前定位精度已经实现5米甚至更优，在局部地区可以达到2-3米。北斗授时精度对外服务的承诺是20纳秒，现在可以提供10纳秒授时精度。”

　　据介绍，北斗地基增强系统具备向行业和大众用户提供实时米级、分米级、厘米级或者事后毫米级的高精度定位服务能力，已经为230多个国家和地区超过15亿用户提供北斗加速定位和北斗高精度服务，总服务次数达到2万亿次，日服务次数接近30亿次。

　　2020年6月23日9时43分，西昌卫星发射中心长征三号乙运载火箭喷薄着烈焰拔地而起。

　　北斗：形成全新产业链

　　北斗定位，已经融入大众生活，出现在每个人的身边，并形成了一个全新的产业链。数据显示，2021年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到4690亿元。

　　北斗系统已深度融入信息基础设施，广泛进入交通、能源、农业、通信、气象、自然资源、生态环境、应急减灾等重点行业，实现降本增效。通过智能手机、车载终端、穿戴设备等应用产品，北斗系统全面服务于绿色出行、外卖送餐、健康养老、医疗教育等领域。

　　2022年上半年，中国境内申请入网的智能手机中，128款支持北斗定位，出货量超1.3亿部，占上半年总出货量的98%以上。手机地图导航中，北斗定位服务日均使用量已突破1000亿次。

　　现在的智能汽车，也越来越多装载了北斗定位。一些提供自动驾驶功能的汽车，可以依托北斗高精度时空智能服务，精准感知环境，实现安全行驶。根据千寻位置的统计，截至2022年10月，已有21款智能汽车已搭载其高精度定位服务，包括小鹏、上汽、一汽红旗、长城等等，里程数已突破25亿公里。

　　据介绍，截至今年6月，北斗终端数量在交通运输营运车辆超过800万台，农林牧渔业达130余万台，公安达180余万台。通信授时、气象监测、应急减灾、城市管理等领域正在加速推进北斗规模化应用。

　　白皮书指出，北斗广泛应用于经济社会发展各行业各领域，与大数据、物联网、人工智能等新兴技术深度融合，催生“北斗+”和“+北斗”新业态，支撑经济社会数字化转型和提质增效。

　　走向全球：服务更优质

　　最近10年，北斗系统进入快速发展的新时代。现在的北斗三号系统，与美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的“格洛纳斯”全球导航卫星系统、欧洲伽利略卫星导航系统并驾齐驱。它向全球用户提供定位导航授时、国际搜救、全球短报文通信等三种全球服务；向亚太地区提供区域短报文通信、星基增强、精密单点定位、地基增强等四种区域服务。目前，全球有230多个国家和地区超过15亿用户使用北斗加速定位和北斗高精度服务。“中国的北斗”真正成为“世界的北斗”。

　　这其中值得一提的是北斗短报文与国际搜救服务。以前，求救者向国际搜救组织发出信息后并不知道对方有没有收到，是单向的。北斗系统实现了双向沟通。这对求救者是一个巨大的精神鼓舞，也是对国际搜救组织工作的贡献。

　　此外，中国还与“一带一路”沿线国家举办北斗技术与应用国际培训班，帮助更多国家培养先进技术人才，让北斗系统发展成果更好地惠及各国人民。

　　值得关注的是，白皮书还首次规划了2035年前北斗发展蓝图。中国将建设技术更先进、功能更强大、服务更优质的新一代北斗系统，建成更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合定位导航授时体系，为实现中国式现代化奠定更加坚实的时空设施基础。

　　（中国小康网综合新华网、央视新闻、科普中国、南方网等报道）

　　来源：中国小康网

　　作者：风华

　　审核：龚紫陌