北斗|北斗三号正式开通,导航指路只是初级玩法( 二 )


芯片价格降低与使用规模密切相关 , 车辆运输是最关键的行业 。
中国卫星导航定位协会发布的《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示 , 截至 2019年底 , 国内超过650万辆营运车辆、4万辆邮政和快递车辆、36个城市约8万辆公交车应用了北斗系统 。
交通部门正全面推进北斗系统在长江航运应用全覆盖 , 建设长江干线北斗卫星地基增强系统 , 包括长江干线水富至长江口106个基准站、69个监测站 , 利用公网网络和56个AIS基站进行播发 。 长江海事各分支局共设置13个监控终端 , 计划完成长江航务系统近800艘公务船、2000艘社会船舶单北斗船载终端安装和基于北斗的内河遇险报警管理系统、航运信息公共服务系统建设工作 , 为“智慧长江”建设提供重要保障 。
交通运输部2019年7月发布《数字交通发展规划纲要》 , 提出到2025年交通运输成为北斗导航的民用主行业 , 第五代移动通信(5G)等公网和新一代卫星通信系统初步实现行业应用 , 并要求加快北斗导航在自由流收费、自动驾驶、车路协同、海上搜救、港口自动化作业和集疏运调度等领域应用 。
交通运输市场一直是我国卫星导航与位置服务产业最为重要的市场 , 共享单车的异军突起 , 则成为北斗产业发展进程中的意外惊喜 。
曹红杰认为 , 迄今为止 , 车辆运输和共享单车是推动北斗产业化发展的两个关键行业 。 650万辆物流运输车辆和千万辆级共享单车接入北斗定位导航服务 , 成为北斗广阔的“练兵场” , 大规模运用使得北斗应用的性能快速提升 , 价格也快速降低 。
挖掘机上装北斗
虽以“导航”为名 , 但一个卫星导航系统的用途 , 却远超出我们所认为的电子地图、车辆导航 。 在很多意想不到的行业 , 卫星导航系统都起到至关重要的作用 , 例如燃气管网、农业水利、工程建设、文物保护 , 乃至电信、金融、保险等行业 。
导航卫星系统的核心功能分为三类:定位、导航和授时 。 其中 , 授时的功能往往不被大众知晓 , 却是核心中的核心 。 每一个导航卫星的核心器件之一是原子钟 , 其稳定度关乎系统成败 , 北斗三号的使用的是“铷原子钟” , 以铷原子跃迁为物理基础建立的极度精密的电子设备 , 300万年只有1秒误差 。
实际上 , 导航卫星提供的就是授时信息 , 定位、导航都是利用精准的时间差计算延伸出的功能 。 王博说 , 导航卫星的核心价值就是提供精确的时空基准 , 时间和空间 , 是所有人类活动离不开的两个要素 。
精确的授时信息 , 能在需要精准时间的行业发挥作用 。 比如 , 电网就需要非常精准的时间基准 , 交流电本身每一秒都在变换 , 要让发出的电上到电网 , 就要求频率非常准 。 准确的频率需要精准的时间 , 时间不准 , 整个电网的调度将无从谈起 。
再比如通信 , 尤其在5G时代 , 基站与卫星定位结合得比原来更加紧密 。 所有通信都有一个时间戳的概念 , 时间不准 , 发送和接收数据就没有基准了 , 通信系统也会瘫痪 。
还有金融系统 , 每一秒都有很多金融交易发生 , 每一笔交易到底在哪一个时间完成?要把一秒钟分成几百万份 , 不可能再用普通电子表计时 , 就需要卫星导航系统的精准授时功能 。
2016年1月26日 , 由于技术问题 , GPS系统授时出现了百万分之十三秒(13微秒)的授时误差 , 持续了12小时 , 使美国和加拿大的警方、消防以及EMS的无线电设备停止运转 , 欧洲电信网络出现故障 , 英国广播公司电台停播长达2天 , 电网系统也部分出现故障等一系列问题 。
业内有句广为流传的话:北斗的应用范围 , 只受想象力限制 。 一些新兴领域 , 也逐步成为北斗系统新的应用场景 。
2019年开通的京张高铁 , 是世界上第一条采用北斗卫星导航系统实现自动驾驶功能的智能高铁 , 不仅实现了开车、运行、停车、开门等操作自动控制 , 而且在行驶过程中 , 列车车身安装的数千个传感器 , 像随车医生一样 , 随时进行车辆的自体检 , 保障运行安全 。 列车供电系统也首次采用了轮轨式机器人巡检 , 打破了以前人工检测的局限 。


推荐阅读