文|本刊特約記者 齊曉君
2020年6月23日,北斗三號(hào)系統(tǒng)收官之星成功發(fā)射,僅用兩年半時(shí)間,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。成功的背后北斗團(tuán)隊(duì)做了哪些努力?北斗系統(tǒng)的建成將為百姓生活帶來哪些改變?后續(xù)又有哪些規(guī)劃?帶著這些問題,本刊特約記者專訪了中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其。
記者:短短兩年半時(shí)間,中國(guó)實(shí)現(xiàn)了18箭30星的高密度成功發(fā)射,完成北斗系統(tǒng)全球星座部署。這是怎么做到的?在工程建設(shè)管理上有哪些創(chuàng)新?
一是超前布局。通過引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,強(qiáng)化衛(wèi)星研制生產(chǎn)的多家布局,組織多方同步攻關(guān),極大調(diào)動(dòng)各方資源力量,推動(dòng)形成良性互利的發(fā)展局面,為確保北斗三號(hào)快速高效組網(wǎng)發(fā)揮了重要作用,為系統(tǒng)按時(shí)完成組網(wǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。二是優(yōu)化流程。全面優(yōu)化研制計(jì)劃流程,特別是星星地綜合對(duì)接流程,通過30顆星的地面星地對(duì)接,原來需要2年時(shí)間壓縮到1年,效率提高50%。三是控制風(fēng)險(xiǎn)。優(yōu)化了質(zhì)量可靠性體系,創(chuàng)新了可靠性質(zhì)量管理模式,建立了風(fēng)險(xiǎn)控制保障鏈,確保18箭30星發(fā)射發(fā)發(fā)成功??梢哉f,北斗工程建設(shè)管理是我國(guó)重大航天工程治理體系和治理能力現(xiàn)代化的有益探索,為我國(guó)航天工程管理貢獻(xiàn)了“北斗經(jīng)驗(yàn)”。
記者:中國(guó)為什么要建設(shè)北斗系統(tǒng)?在工程建設(shè)初期,我們遇到最大的困難是什么?
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)作為國(guó)家重要的空間基礎(chǔ)設(shè)施,它的研制與建成,對(duì)我國(guó)時(shí)空安全有重要意義。眾所周知,20世紀(jì)90年代初,GPS在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中一戰(zhàn)成名。從那時(shí)起,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在國(guó)家國(guó)防安全以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的作用愈加重要。
北斗人另辟蹊徑探索實(shí)踐出一條具有中國(guó)特色的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略:第一步,建成北斗一號(hào)系統(tǒng),為中國(guó)用戶提供服務(wù);第二步,建成北斗二號(hào)系統(tǒng),為亞太地區(qū)用戶提供服務(wù);第三步,建成北斗三號(hào)系統(tǒng),為全球用戶提供服務(wù)。
20世紀(jì)80年代,北斗系統(tǒng)建設(shè)之初,首要解決的問題就是道路選擇的問題,是模仿還是另辟蹊徑?美國(guó)GPS和俄羅斯GLONASS都是一步建成覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),但這條道路根本不符合當(dāng)時(shí)我國(guó)的國(guó)情。北斗人另辟蹊徑探索實(shí)踐出一條具有中國(guó)特色的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略:第一步,建成北斗一號(hào)系統(tǒng),為中國(guó)用戶提供服務(wù);第二步,建成北斗二號(hào)系統(tǒng),為亞太地區(qū)用戶提供服務(wù);第三步,建成北斗三號(hào)系統(tǒng),為全球用戶提供服務(wù)。
北斗系統(tǒng)分步建設(shè)、順利實(shí)施、成功服務(wù),實(shí)踐證明我們最初選擇的“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略是完全正確的,這也為世界衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展貢獻(xiàn)了一種新的方案。
記者:能否談?wù)勎覈?guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)后續(xù)考慮?
北斗三號(hào)系統(tǒng)組網(wǎng)完成,我們將在系統(tǒng)所有服務(wù)完成集成測(cè)試評(píng)估后,擇機(jī)向全球全面開通服務(wù)。后續(xù),我國(guó)將繼續(xù)對(duì)標(biāo)其他全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),對(duì)北斗系統(tǒng)持續(xù)升級(jí)換代。在北斗三號(hào)系統(tǒng)基礎(chǔ)上,一是持續(xù)升級(jí)北斗系統(tǒng),引入低軌增強(qiáng)系統(tǒng),拓展和優(yōu)化星座結(jié)構(gòu),形成高軌、中軌、低軌混合星座,全面提升服務(wù)性能,將全球5米量級(jí)定位精度提升到全球分米量級(jí)。其中,低軌增強(qiáng)系統(tǒng),通過低軌衛(wèi)星為北斗系統(tǒng)提供信號(hào)增強(qiáng)和信息增強(qiáng),可以實(shí)現(xiàn)快速高精度定位,定位精度可以提高到分米級(jí),將為智能駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等大眾和行業(yè)應(yīng)用提供全球覆蓋的高精度、低成本解決方案。二是建設(shè)其他非衛(wèi)星導(dǎo)航的PNT能力建設(shè),促進(jìn)北斗系統(tǒng)與其他PNT手段的融合發(fā)展。按照體系融合的發(fā)展思路,根據(jù)不同場(chǎng)景提供差異化解決方案,實(shí)現(xiàn)由深空到深海的立體服務(wù)覆蓋,具備由千米級(jí)定位精度到分米、厘米級(jí)定位精度的多樣化服務(wù)能力,從而構(gòu)建我國(guó)PNT體系,進(jìn)一步滿足用戶對(duì)泛在更高精度、更加可靠、更加安全的時(shí)空信息服務(wù)需求。例如室內(nèi)定位,不久的將來,大眾可以通過智能終端,在室內(nèi)可以享受和室外一樣的定位導(dǎo)航服務(wù),而且這種服務(wù)是無縫銜接的,這樣可以在建筑內(nèi)、地下停車場(chǎng)、商場(chǎng)、礦井、隧道等享受精確定位導(dǎo)航服務(wù),不再為找不到人、找不到物、找不到車而煩惱。屆時(shí),我們的生活將更加智能、便捷。
記者:北斗系統(tǒng)全面建成后,對(duì)于老百姓來說,會(huì)帶來哪些新的服務(wù)和體驗(yàn)?
一是服務(wù)性能進(jìn)一步提升。在全球范圍內(nèi),北斗三號(hào)衛(wèi)星分布更為均勻,全球任意區(qū)域任意時(shí)刻可見衛(wèi)星8顆以上;北斗系統(tǒng)的星座可用性達(dá)到100%,定位精度實(shí)測(cè)優(yōu)于5m。二是提供新的特色服務(wù)。在基本定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)的基礎(chǔ)上,北斗三號(hào)將會(huì)提供新的特色服務(wù)。比如短報(bào)文服務(wù)能力大幅提升,單次短報(bào)文可發(fā)送1200個(gè)漢字,未來,北斗短報(bào)文還可以提供語(yǔ)音服務(wù);國(guó)際搜救、星基增強(qiáng)、精密單點(diǎn)定位這些新增功能,各具特色:國(guó)際搜救可以提供反向鏈路,救援中心收到遇險(xiǎn)求救信息,可以告知遇險(xiǎn)用戶已收到,增強(qiáng)用戶成功獲救的信心;有了星基增強(qiáng)功能,將符合國(guó)際民航組織標(biāo)準(zhǔn)要求,提供更高精度、更高完好性的服務(wù),精準(zhǔn)護(hù)航飛機(jī)起降;有了精密單點(diǎn)定位服務(wù),可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分米級(jí)、事后厘米級(jí)的定位服務(wù),從而服務(wù)國(guó)土測(cè)繪、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域用戶需求。
在全球范圍內(nèi),北斗三號(hào)衛(wèi)星分布更為均勻,全球任意區(qū)域任意時(shí)刻可見衛(wèi)星8顆以上;北斗系統(tǒng)的星座可用性達(dá)到100%,定位精度實(shí)測(cè)優(yōu)于5m。
記者:能否介紹一下目前北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況,特別是北斗在智能手機(jī)中的應(yīng)用情況及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景?
一是讓我們來看一組數(shù)據(jù)的對(duì)比,2012年北斗系統(tǒng)正式提供亞太服務(wù)的產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)與剛剛出爐的2019年產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)相比較:我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值從810億元增長(zhǎng)到3450億元,增幅超過320%;我國(guó)北斗終端社會(huì)持有量從23萬(wàn)余臺(tái)/套猛增到超過7億臺(tái)/套。國(guó)產(chǎn)北斗芯片的變化更加巨大,從國(guó)內(nèi)沒有一款國(guó)產(chǎn)北斗芯片,到國(guó)產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷量突破1億片;工藝由0.35μm提升到22ns,工藝線寬水平提升15倍,體積不斷變小,功耗不斷降低,芯片價(jià)格也從2000元降至不足6元??梢哉f北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化,北斗應(yīng)用正在諸多領(lǐng)域邁向“標(biāo)配化”發(fā)展的新階段。而且,隨著“北斗+”和“+北斗”應(yīng)用的深入推進(jìn),由衛(wèi)星導(dǎo)航衍生帶動(dòng)形成的關(guān)聯(lián)產(chǎn)值達(dá)到2284億元,有力支撐了行業(yè)總體經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提升。二是據(jù)統(tǒng)計(jì),2020年第一季度,在中國(guó)市場(chǎng)新申請(qǐng)入網(wǎng)的智能手機(jī)中,超過70%的智能手機(jī)支持北斗服務(wù)。預(yù)計(jì)2020年,國(guó)內(nèi)支持北斗的智能手機(jī)出貨量將超過3億部。目前國(guó)內(nèi)有手機(jī)廠商與地圖廠商合作,已經(jīng)基于北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)數(shù)據(jù),完成支持北斗三號(hào)高精度定位服務(wù)的手機(jī)研發(fā),目前相關(guān)服務(wù)及應(yīng)用正在上線籌備中。也就是說,不用借助高精度設(shè)備,你隨身攜帶的手機(jī)就能在高架橋、高樓等復(fù)雜條件下進(jìn)行精確的導(dǎo)航,同時(shí)讓你享受車道級(jí)的導(dǎo)航,這將大幅提升北斗應(yīng)用規(guī)模,加快我國(guó)北斗高精度與時(shí)空智能技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程。三是將為產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步帶來新機(jī)遇。隨著北斗全球系統(tǒng)服務(wù)的全面開通,將面向全球用戶提供集定位導(dǎo)航授時(shí)、星基增強(qiáng)、精密定位、地基增強(qiáng)等多種服務(wù)于一體的特色服務(wù),北斗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步將迎來新的發(fā)展機(jī)遇,前景將更加廣闊。
隨著北斗全球系統(tǒng)服務(wù)的全面開通,將面向全球用戶提供集定位導(dǎo)航授時(shí)、星基增強(qiáng)、精密定位、地基增強(qiáng)等多種服務(wù)于一體的特色服務(wù),北斗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步將迎來新的發(fā)展機(jī)遇,前景將更加廣闊。
記者:隨著北斗全球星座部署完成,您能談一下北斗應(yīng)用與新基建的關(guān)系嗎?
新基建是信息時(shí)代的基礎(chǔ)設(shè)施體系,包括5G基建、人工智能、智能交通基礎(chǔ)設(shè)施等,這些既與我們的生活息息相關(guān),又關(guān)乎到未來產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展。新基建的建設(shè)和運(yùn)行,都需要精準(zhǔn)的時(shí)空信息。北斗系統(tǒng)是國(guó)家重要的時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施,提供的定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù),可為新基建建設(shè)提供必要的、安全的、可信的基礎(chǔ)信息,與新基建有天然的融合屬性。
隨著北斗系統(tǒng)與信息技術(shù)深度融合,與新基建相關(guān)產(chǎn)業(yè)跨界融合,可以全面服務(wù)新基建建設(shè),賦能新基建發(fā)展,同時(shí)也為北斗應(yīng)用創(chuàng)造新的機(jī)遇。
記者:北斗系統(tǒng)目前在國(guó)際合作領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展到什么樣的水平?接下來還將怎樣進(jìn)行更深層次的合作?
一是近年來,北斗系統(tǒng)持續(xù)開展多雙邊國(guó)際交流與合作,推進(jìn)與其他系統(tǒng)的兼容共用,積極進(jìn)入國(guó)際組織標(biāo)準(zhǔn),目前,世界上已經(jīng)有半數(shù)以上的國(guó)家使用了北斗系統(tǒng);二是多系統(tǒng)融合發(fā)展是世界衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展的大勢(shì)所趨,北斗系統(tǒng)始終堅(jiān)持與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)融合發(fā)展、開放合作,為全球用戶提供多系統(tǒng)帶來的更高精度、更加可靠的服務(wù);三是北斗系統(tǒng)支持并推動(dòng)聯(lián)合國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域多邊合作,積極參與聯(lián)合國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)委員會(huì)大會(huì)等多邊活動(dòng),先后兩次成功在中國(guó)舉辦大會(huì),履行聯(lián)合國(guó)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)核心供應(yīng)商的責(zé)任與擔(dān)當(dāng),近期也正在積極推動(dòng)與聯(lián)合國(guó)外空司全面開展合作,更好地為世界衛(wèi)星導(dǎo)航事業(yè)貢獻(xiàn)中國(guó)力量;四是北斗全球系統(tǒng)全面開通后,將為全球用戶提供更多特色服務(wù),與世界共享北斗系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展最新成果,更好地服務(wù)世界各國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,貢獻(xiàn)中國(guó)方案。