文|劉欣 麥霞梅 龐波波

1.北斗應(yīng)用發(fā)展研究院

2.國家國防科技工業(yè)局重大專項(xiàng)工程中心

3.中兵北斗衛(wèi)星通信有限公司

一、引言

北斗系統(tǒng)是我國自主研制、自主建設(shè)、自主運(yùn)行的重大科技工程，是提供全天候、全天時、高精度定位、導(dǎo)航、授時和短報文服務(wù)的“大國重器”，是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的時空基石。隨著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的不斷完善，定位、導(dǎo)航、授時和短報文服務(wù)被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個行業(yè)，已全面服務(wù)于行業(yè)市場、大眾市場和特殊市場，其在安全性上有著無可替代的優(yōu)勢，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的輻射帶動作用顯著提升。

隨著新一代信息技術(shù)、高端裝備制造、新能源汽車等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化改造，都需要更加泛在、更為精細(xì)、更趨融合的時空信息，自主可控、高效精準(zhǔn)的時空服務(wù)也尤為重要。而北斗高質(zhì)量發(fā)展的前提是用，要用好用足，與實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)營融合，推動北斗產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新性地融入各行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

結(jié)合中央企業(yè)北斗產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展平臺在北斗應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化推廣經(jīng)驗(yàn)，以平臺成員單位在電力電網(wǎng)、礦產(chǎn)能源、大眾應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建等方面的情況及發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，“以用促建、以用促發(fā)展”，探索北斗高質(zhì)量發(fā)展、培育北斗產(chǎn)業(yè)生態(tài)的高效措施，共同推動北斗應(yīng)用在建設(shè)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系、構(gòu)建新發(fā)展格局中展現(xiàn)新作為。

二、北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

1.北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，全球主要衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中依舊是美國全球定位系統(tǒng)（GPS）占據(jù)主導(dǎo)地位，具備完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系、政策法規(guī)體系、市場應(yīng)用服務(wù)體系，該系統(tǒng)處于加速現(xiàn)代化升級進(jìn)程中。此外，俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)（GLONASS）、中國北斗系統(tǒng)、歐盟伽利略系統(tǒng)（Galileo）、日本準(zhǔn)天頂系統(tǒng)（QZSS）、印度導(dǎo)航星座（Nav/C）和韓國特色定位系統(tǒng)（KPS）也在快速發(fā)展階段。全球衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)性能不斷提升，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，市場規(guī)?？焖僭鲩L。據(jù)《地球觀測和全球定位系統(tǒng)2021 年市場報告》預(yù)測，到2031 年全球衛(wèi)星導(dǎo)航終端年出貨量將增長到25億臺，相關(guān)產(chǎn)值將達(dá)到近5000 億歐元，其中時空信息服務(wù)產(chǎn)值占比將逐步上升至82.3%，而亞太區(qū)域的時空信息服務(wù)產(chǎn)值約占45.7%，位居全球首位[1]。

隨著北斗三號系統(tǒng)服務(wù)開通，我國北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷攀升，在基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)營、產(chǎn)品服務(wù)、應(yīng)用推廣、產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)等方面取得顯著成績。據(jù)《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2023）》數(shù)據(jù)，2022 年我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值已達(dá)到5007 億元，較2021 年增長約6.76%[2]。整體來說，北斗產(chǎn)業(yè)機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、檢測認(rèn)證、應(yīng)用推廣、產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)等方面穩(wěn)步向前推進(jìn)。

2.北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)

北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍舊面臨抗干擾、抗欺騙、克服復(fù)雜條件下定位等難題，核心技術(shù)攻關(guān)提質(zhì)增速任重道遠(yuǎn)?；贕PS 的先發(fā)優(yōu)勢，對其依賴性尚未改變，北斗主用格局尚未形成、應(yīng)用市場碎片化，北斗產(chǎn)品附加值不高，同質(zhì)化嚴(yán)重，重復(fù)投資、同質(zhì)競爭問題突出，產(chǎn)品性能和服務(wù)水平上升潛力巨大。北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)生態(tài)有待優(yōu)化，產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游發(fā)展力量不均衡（圖1、圖2），上游投入產(chǎn)出比偏低、自主可控水平亟需提高，中游專業(yè)終端產(chǎn)品在形態(tài)、性能、豐富度方面存在短板，下游應(yīng)用場景有待多元開發(fā)，與5G、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)及各行業(yè)的融合深度不夠，區(qū)域發(fā)展不平衡，應(yīng)用服務(wù)缺乏統(tǒng)籌，已有基礎(chǔ)設(shè)施未能充分發(fā)揮效能等問題，制約了北斗產(chǎn)業(yè)生態(tài)的完善。在“走出去”過程中話語權(quán)、主導(dǎo)權(quán)、國際認(rèn)可度、積極參與度等仍需提升，模式多元化、質(zhì)變量變效果面臨壓力。

圖1 民營企業(yè)北斗產(chǎn)業(yè)鏈

圖2 國營企業(yè)北斗產(chǎn)業(yè)鏈

三、北斗應(yīng)用步入高速發(fā)展軌道

北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)既賦能通信、導(dǎo)航、遙感技術(shù)一體化融合，也為未來其他新型基礎(chǔ)設(shè)施提供戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性的時空數(shù)據(jù)支撐。北斗系統(tǒng)已全面服務(wù)于交通運(yùn)輸、基礎(chǔ)測繪、礦產(chǎn)能源、公共安全、救災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)林牧漁等行業(yè)領(lǐng)域，深度融入電力電網(wǎng)、金融、通信等國計(jì)民生中，廣泛進(jìn)入大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)等方面，深刻改變著人們的生產(chǎn)生活方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)、5G 信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展融合，北斗系統(tǒng)將會更加完善和成熟。

1.救災(zāi)減災(zāi)

短報文通信作為北斗系統(tǒng)的特色服務(wù)之一，其全天候無盲區(qū)短報文與位置報告功能能夠?qū)崿F(xiàn)災(zāi)害預(yù)警速報、救災(zāi)指揮調(diào)度和快速應(yīng)急通信，可以極大地提高應(yīng)急救援反應(yīng)速度和決策能力。受臺風(fēng)“杜蘇芮”影響，我國7 月底到8 月初多地連降暴雨，汛情連發(fā)，受災(zāi)嚴(yán)重地區(qū)出現(xiàn)交通、通信、電力等基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重受損，人民生命財產(chǎn)安全受到威脅。北斗短報文作為通信有效補(bǔ)充方式，在地面通信網(wǎng)絡(luò)中斷情況下，可以快速實(shí)現(xiàn)用戶位置信息、險情信息的傳輸，滿足地面無網(wǎng)絡(luò)覆蓋地區(qū)的應(yīng)急通信、搜索搜救等服務(wù)需求。災(zāi)情發(fā)生后，北斗短報文充分發(fā)揮守護(hù)防汛救災(zāi)通信“永遠(yuǎn)在線”的特色，并創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)雙向收發(fā)短報文服務(wù)，通過北斗短報文手持通信終端，助力于防汛救災(zāi)通信保障工作（圖3）。據(jù)北斗三號系統(tǒng)區(qū)域短報文民用服務(wù)平臺數(shù)據(jù)顯示，受災(zāi)期間短報文大眾智能手機(jī)新注冊用戶數(shù)日均增長12600，短報文服務(wù)使用用戶日均新增1772，為受災(zāi)群眾提供安全可靠的北斗應(yīng)急通信服務(wù)。

圖3 短報文手機(jī)回傳北京市門頭溝妙峰山鎮(zhèn)災(zāi)情（2023-08-03）

2.交通運(yùn)輸

我國綜合交通網(wǎng)總里程突破600 萬千米，其自身點(diǎn)多、線長、面廣和移動的特點(diǎn)，對位置服務(wù)提出了巨大需求。截至2022 年底，交通運(yùn)輸領(lǐng)域已在道路營運(yùn)車輛、郵政快遞車輛、內(nèi)河船舶及遠(yuǎn)洋船舶、水上助導(dǎo)航設(shè)施、通用航空器等方面累計(jì)推廣應(yīng)用各類北斗終端超過810 萬臺/套[2]；北斗高精度定位、授時、短報文技術(shù)，用于交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及安全健康監(jiān)測、運(yùn)輸過程監(jiān)管及服務(wù)、安全應(yīng)急等領(lǐng)域，北斗終端的應(yīng)用對提升運(yùn)輸效率、保障生產(chǎn)安全、提高服務(wù)水平具有重要意義（圖4）。

3.電力電網(wǎng)

電力電網(wǎng)行業(yè)作為國計(jì)民生的命脈之一，其安全性和穩(wěn)定性是重中之重。我國已建成全球規(guī)模最大的電力系統(tǒng)，發(fā)電裝機(jī)超過24 億千瓦，35kV 及以上輸電線路長度超過220 萬千米[3]，其中90%的調(diào)度主站自動化系統(tǒng)和20%的變電站時間同步裝置實(shí)現(xiàn)接收北斗授時信號，新建及改造變電站北斗衛(wèi)星授時接入率達(dá)100%，在水電站地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、輸電線路無人機(jī)自主巡檢、調(diào)度站統(tǒng)一授時等領(lǐng)域應(yīng)用北斗終端61 萬余臺/套，大幅提升電力電網(wǎng)運(yùn)行管理水平（圖5）?；诒倍犯呔榷ㄎ患夹g(shù)，無人機(jī)輸配電線路、變電站自主巡檢作業(yè)，巡檢效率提高2至3倍，實(shí)現(xiàn)巡檢管理規(guī)范化、作業(yè)智能化、業(yè)務(wù)數(shù)字化，促進(jìn)電力電網(wǎng)管理轉(zhuǎn)型升級。北斗短報文服務(wù)實(shí)現(xiàn)偏遠(yuǎn)用電信息自動抄表，為云貴川等省份電網(wǎng)企業(yè)節(jié)省運(yùn)營成本10%以上。

1.創(chuàng)新+融合，實(shí)現(xiàn)新突破

圍繞高精度、抗干擾、多源融合等新需求，以覆蓋深空、深海、室內(nèi)、地下等統(tǒng)一的定位導(dǎo)航授時系統(tǒng)為重點(diǎn)方向，聚焦北斗產(chǎn)業(yè)涉及的核心算法、通導(dǎo)一體芯片、智能傳感器、多源導(dǎo)航以及集成模塊等技術(shù)短板，開展核心技術(shù)攻關(guān)，發(fā)展多源導(dǎo)航、微定位導(dǎo)航授時等能力，重點(diǎn)突破核心模塊的功耗、安全、穩(wěn)定的持續(xù)升級能力[5]。

2.把準(zhǔn)動力源，以用促發(fā)展

經(jīng)過近十余年來的不斷發(fā)展，北斗應(yīng)用已經(jīng)初具規(guī)模，但在覆蓋面和普及率方面還難以比肩GPS。北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展重要的是在于用，應(yīng)用是檢驗(yàn)產(chǎn)品和服務(wù)的最佳方式，要在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)問題、迭代產(chǎn)品、優(yōu)化服務(wù)、塑造產(chǎn)品競爭力、優(yōu)化市場環(huán)境，只有用足、用好、用到實(shí)處才能真正成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的時空基石；堅(jiān)持以“用”促進(jìn)應(yīng)用場景的豐富性、創(chuàng)新性、融合性及產(chǎn)品多元化，充分展現(xiàn)北斗高精度定位、短報文通信等特色服務(wù)，并以“用足用好”加速推動北斗規(guī)模應(yīng)用。

3.政產(chǎn)學(xué)研用多措并舉，打造產(chǎn)業(yè)良性生態(tài)

建立以市場為導(dǎo)向、創(chuàng)新為動力、產(chǎn)學(xué)研用深度融合的北斗應(yīng)用協(xié)同發(fā)展體系，打造資源共享平臺及北斗行業(yè)獨(dú)角獸企業(yè)，建立溝通協(xié)調(diào)機(jī)制，提供產(chǎn)業(yè)權(quán)威指引，構(gòu)建有效合作載體，建立技術(shù)合作機(jī)制，開展標(biāo)準(zhǔn)研究制定，推進(jìn)行業(yè)安全統(tǒng)一規(guī)范和接口標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)北斗應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系。以此為牽引，結(jié)合應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)元件產(chǎn)品和基礎(chǔ)服務(wù)平臺在技術(shù)上深度融合。加快立法進(jìn)度，推動衛(wèi)星導(dǎo)航條例頒布進(jìn)程，填補(bǔ)導(dǎo)航領(lǐng)域的立法空白，建設(shè)完善統(tǒng)領(lǐng)、權(quán)威、強(qiáng)制性的立法保障與頂層制度設(shè)計(jì)，推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的良性運(yùn)轉(zhuǎn)[6]。

4.百花齊放，加快多元化“走出去”

聚焦北斗走出國門、邁向高質(zhì)量發(fā)展，強(qiáng)化北斗“走出去”頂層統(tǒng)籌協(xié)調(diào)機(jī)制建設(shè)，強(qiáng)化北斗“走出去”的系統(tǒng)性統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，優(yōu)勢企業(yè)建立常態(tài)化工作機(jī)制，以市場需求為導(dǎo)向，統(tǒng)籌部署北斗“走出去”應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升政企聯(lián)動能力，建立“走出去”統(tǒng)一對外平臺、發(fā)布產(chǎn)品清單，強(qiáng)化企業(yè)優(yōu)勢互補(bǔ)、避免無序競爭。提升北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)國際影響力、話語權(quán)，強(qiáng)化對外輿論宣傳引導(dǎo)，著重在海外媒體上積極發(fā)聲，拓寬北斗宣傳受眾群體，主動傳播建設(shè)成果，提升北斗產(chǎn)品創(chuàng)新性、市場競爭性，集中力量拓展海外應(yīng)用，讓北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“落地生根”，打造北斗品牌，提高北斗品牌的國際知名度和市場信譽(yù)度。