中国的北斗系统与普通GPS相比优势在哪儿

物联网0159

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时间退回到25年前,也就是1996年,当时海峡状态不太稳定,总有某些“积极分子”想要谋求独立,这种情况下大陆在台湾海峡进行了军事演习,过程中向某个地点发射了三枚导弹,但只有第一枚准确命中目标,而后两枚失去了踪迹。事后分析原因是GPS导航被切断而导致的,而能做出这种行为的只有GPS系统的研发国,这次事件后我们痛定思痛,下定决定要研发自己的卫星定位系统,北斗因此问世。

北斗系统与GPS相比,最大的优势是--后发,毕竟GPS比北斗系统要早上二三十年,硬件、技术都要落后一些,且北斗也可以充分借鉴GPS的优势,摒弃规避劣势,两者可以狭义理解为第二代与第一代的关系。但技术层面并不是北斗系统真正的厉害之处,之所以其他国家拿它没辙,而更多指向地缘意义,因为北斗的问世,不仅能助力我们国土安全,更能打破GPS的垄断。

首先,从科技领域来看,北斗是信息技术、移动设备、5G、自动驾驶、无人机等物联网终端的载体,传统上此领域是GPS的天下,没有掌握此载体,那后期在全球基础设施和规则制定方面的话语分量将极低,而有了北斗将大大增加我们的世界合作伙伴以及盟友,未来还可以结合我们的5G技术,巩固提高我们的科技大国地位,然这无异于挑战了一贯的“科技霸主”垄断地位。

另外,从国土安全角度讲,有了北斗就相当于我们有了更明亮的“眼睛”,现代战争已经不再是过去的人海战术、车轮战、游击战,早已经升级为了信息战,没有北斗之前,我们无异于在开始时就被人蒙住了一只眼睛,处在极不对称的劣势下,而有了北斗这种不对称就将完全平衡。

而且,未来我们也可以在北斗合作上深耕,周边国家若要使用我们的系统,那在某些冲突事项上也要好好掂量掂量。北斗无异于我们的力量倍增器,增加我们的话语权,这也是其他国家最不愿意看到的局面,毕竟其一贯的作风更倾向于“利己”。

随着北斗卫星的成功发射、组网,已经向世界证明,我们正在坚定地朝着科技大国的脚步迈进,并将塑造一个全新的世界科技秩序,在这个科技秩序中,各国都将致力于建立一个以北斗为核心的信息互联世界。

反观其他国家,若干年后GPS势必面临老化淘汰,而在其更新换代的空档期,就是北斗的快速发展期,当GPS完成升级换代时,北斗就已经完成了自己的江湖,那时其他国家再想要技术垄断,就不像现在这么简单了。

再引申一下,由北斗引发的一系列科技载体,当我们都能分一杯羹时,各项合作订单将会接踵而来,由此引发的信息科技革命,最起码可以引领几十年。综上,其他国家不是拿技术没辙,而是拿我们崛起的速度没辙。

宇宙航天之父齐奥尔科夫斯基早有预言,“地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮中”。

事实上,航天不仅关乎整个人类的未来,也是中国人千百年来的梦想。

正值2018年关将近,当回顾这一年中国所走过的航天路时,我们会发现这样一份长长的成绩单:

截至12月27日,中国在2018年完成了38次火箭发射,长征系列运载火箭也完成了第296次飞行,其中包括:

18颗北斗三号卫星发射并组网成功;

遥感卫星30号04组、31号01组成功发射;

高分一号02、03、04星,高分五号、六号、十一号成功发射;

高景03、04星的成功发射,并与2017年发射的01、02星完成首批组网;

嫦娥四号中继卫星“鹊桥”、嫦娥四号探测器相继成功发射;

风云二号H星的成功发射,并与在轨的风云二号E、F、G星开展组网观测;

海洋一号C星、二号B星成功发射;

陆地勘查卫星三号、四号成功发射。

不仅如此,2018年也是中国商业航天发展的元年。中国民营公司在航天领域取得了一个个从0到1的突破,航天领域的商业化尝试也迈出了实质性的脚步。例如:

5月17日,“零壹空间”成功将中国首枚民营亚轨道商业火箭发射上天。

10月27日,“蓝箭航天”研制的朱雀一号固体运载火箭发射升空,虽然发射失败,但这却是中国民营公司在航天企业的首次轨道发射,具有不容忽视的巨大意义。

12月7日,长沙的天仪研究院研制的多颗卫星成功升空。

2018年的航天发射成果中,最振奋人心的莫过于北斗三号基本系统 星座 部署的圆满完成。10次成功发射、18颗北斗卫星升空、19颗成功组网,北斗导航系统成功迈出了从区域走向全球的“关键一步”。

然而,就像“罗马不是一天建成的”,北斗三号全球导航系统的成功,也离不开整个北斗系统的大背景。

北斗导航卫星副总指挥沈苑在造就演讲中就提到,北斗卫星导航系统经历了三个阶段的进阶:北斗一号、北斗二号、北斗三号。

从1994年,中国开始建设北斗一号,通过不断的迭代升级,2012年完成了由14颗卫星组网的北斗二号,稳步实现了北斗系统的区域性系统建设。

2016年发布白皮书、2017年完成首发、目前已完成19颗卫星组网的北斗三号,基本实现了由区域性向全球性的发展目标,最终将在2020年完成35颗卫星发射组网,成为与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟伽利略并列的四大全球性定位系统。

沈苑 介绍,与此前的北斗一号、二号相比,北斗三号在服务范围、宇航能力、与其他全球系统的兼容性,以及精度等性能上都有大幅提升,可在全球范围全天候、全天时地为各类用户提供高精度、高可靠的定位、导航、授时服务。

即便与其他三大全球导航系统相比,北斗三号也在星间链路技术、自主导航能力、在轨重构和在轨赋能技术等方面,具备独一无二的后发优势。

2018年是商业航天的元年,在商业发射、太空 旅游 、天地一体化里蕴藏着巨大的商机,这将是一个万亿级的市场。 当一切条件具备后,商业航天的利好空间也就来了,这里面将诞生出无数独角兽。”

今年1月, 中国运载火箭技术研究院原党委书记兼副院长梁小虹 在造演讲时预言,下一个风口将是商业航天。而进入航天领域的民营公司大致会分为:卫星公司、火箭公司、测控公司等等。而在现实中,永远不缺乏敢于率先吃螃蟹的先驱。

比如零壹空间、蓝箭航天、天仪研究院,这些民营航天公司的CEO 舒畅、张昌武、杨峰 在2018年也都先后接受造就的采访,或是登台演讲。

运载火箭是卫星飞天的基础工具。 蓝箭航天CEO张昌武 说,火箭的发射燃料、可重复使用技术、商业化前景,这些都是民营公司必需考虑的。

中型运载火箭是目前唯一可以托举未来低轨发射市场的火箭序列。在他看来,液氧和甲烷的结合,将是经济环保、实用性最佳的火箭推进剂。

就在2018年10月27日,蓝箭航天研发的朱雀一号固体运载火箭实现发射,尽管没能成功上天,但这却是中国民营航天企业的首次轨道发射,说是国内民营航天事业的里程碑也并不为过。

以往,航天事业是一项倾举国之力的国家级太空竞赛,耗时费力。但正如 天仪研究院的CEO杨峰 在造就的演讲中所说,现在的航天领域已经采用一种做“微小卫星”的方法,只需要1年甚至更少的时间、几百万的经费,就可能取得过去要用10年、耗资几亿才能取得的航天成就。

这种小步快走的航天 探索 方式,不仅稳扎稳打,更为民营公司的进入创造了非常现实的可操作性。就在今年12月7日, 杨峰 的天仪研究院研制的多颗卫星顺利发射升空。

按计划,虹云工程总共会发射156颗卫星,在太空上建立能覆盖南极北极的全球性天基互联网。通俗地讲,就是可以供用户在全球范围内无死角地接入WiFi。毫无疑问,这项工程将为未来人工智能时代里诸如无人驾驶、物联网、航空运输、海洋工程等多个亟需全球范围无缝网络连接的行业提供服务,也将为民营航天提供巨大的想象空间。

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。

北斗BD通证是合法的,没被认定为传销,北斗BD通证是北斗世连物联网科技有限公司旗下的一个品牌,而北斗世连物联网科技有限公司成立于2016年,是北斗控股集团的综合产业连锁公司七一托起北斗强大的科研实力及中国电子商务协会的资源优势,力争把北斗智慧农业,智慧养老020跨境电商平台,千城万店等产业板块打造成为物联网生态产业链和服务社区的公共服务平台,公司经营范围有软件开发技术,开发技术咨询,技术转让,技术服务,生物制品研发技术出进口,货物进出口等

北斗系统的作用还是不断发掘。作为一个全球定位系统,他的作用是不可估量的。仅在民用方面,可以说我们已经不能离开了。它的作用只受想像力的限制。

11月5日,我国成功发射了第49颗“北斗”导航卫星。很多人可能认为,“北斗”的作用就是导航。其实,“北斗”系统具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和短报文通信服务五大功能。它不仅已广泛用于交通运输、基础测绘和搜救打捞等领域,还正在金融、通信、电力、工程勘测、精准农业、资源调查、地震监测、公共安全、应急救灾、全球搜救和国防建设等许多方面大显身手。就在刚刚过去的“双11”活动中,北斗也在智慧物流方面发挥着重要作用。

工程建设的利器

“北斗”系统可为建筑、挖掘、路基、规划设计、物理勘探、石油钻探和地壳运动监测等许多工程提供高精度定位,因此能大大提高工程建设的生产力,并提升相关活动的精度和效率,比传统测量方法的效率高3倍以上。

比如,应用该技术已使道路、桥梁的建设精度达到毫米级,大大提高了隧道、地铁等重要交通基础设施的测量与建设精度,降低了建设成本。“北斗”技术用于公路边坡、桥梁变形监测后,由于不受通视条件的限制,因而选点灵活,能根据监测需要,将监测点布设在对变形体的形变比较敏感的特征点上。

最简单的例子是:盖高楼时,用“北斗”终端可随时测量楼房歪不歪;在洪灾来临时,用“北斗”终端能及时了解水坝是否移动;在挖山洞或地铁时,用“北斗”终端就不用担心从双向往中间掘进时出现错位了,比单向掘进隧道效率提高50%。

助力精细农业增产

导航卫星的精确定位功能可广泛用于农场规划、田间测图、土壤取样、拖拉机引导、作物田间检测和播种速度选择以及肥料、杀虫剂和产量检测系统等。

它能够提升农药、除草剂和肥料使用的精度,同时更好地控制化学物质的扩散,从而降低成本、扩大产量,创造环境友好型的新农场,使不同地区、不同条件下的作物增产3%-50%,大大降低农业生产的人力、资金(机器和设备)和原材料(种子、肥料、杀虫剂、其他化学药品、燃料、油和电)成本,降低的投入占总成本的1%-50%不等。据估计,卫星导航技术带动的平均增产可以达到10%,平均成本能够降低15%。

基于“北斗”的农机作业监管平台,已实现农机远程管理与精准作业,服务农机设备超过5万台,精细农业产量提高5%,农机油耗节约10%。

海洋渔业的帮手

渔业是“北斗”卫星导航系统应用最早也最为广泛的行业之一。安装了“北斗”用户机,不仅可以为船只导航,还可以通过“北斗”独有的短报文通信技术,报告船只位置和船上人员的情况。我国已经有约10万艘出海渔船安装了“北斗”用户机。

对渔民来说,“北斗”的短报文功能至少有四大好处。一是与家人联络,满足情感需要。二是与国内市场联络,打了什么鱼,有多少斤,可以提前通知预售,提高收入。三是与周边渔船联络,遇险时及时自救和互救。四是有了准确定位,可以避免打鱼越境的纠纷。

我国已通过“北斗”先后向渔民发送了数万次热带气旋等危险气象信息警报,救助了多艘渔船、渔民、病人等,累计救助1万余人,有效避免涉外事件多起,挽回经济损失上亿元。

金融电力的保障

现在,网络已经成为现代金融业的重要基础。然而,在网络条件下的金融服务体系中,时间的同步是至关重要的,用“北斗”系统提供的精确授时服务可使现代金融体系实现网络时间同步段,保证现代金融系统安全运行,因为全国各金融单位的1秒钟误差,就有可能带来巨额的损失。

电力系统的安全运行也需要在很大的范围内实现较高精度的时间同步,这样可实现整个电网高精度的时间同步,实现同步相位测量、运行稳定性判断、故障定位、高可靠性的电流纵差保护、继电保护等,从而提高电力网络运行的稳定性、可靠性和安全性。

基于“北斗”卫星导航系统的“北斗电力全网时间同步管理系统”投入使用后,结束了我国电力运行时间完全依赖美国GPS的历史,有效地保障了我国电力安全和国家安全。

实现防灾救灾实时调度

在紧急救援上,基于“北斗”系统的导航定位、短报文通信以及位置报告等功能,已实现全国范围的实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务,极大地提高了灾害应急救援的快速反应能力和决策能力。

2008年汶川地震时,震区通信中断。救援部队通过“北斗”的短报文功能,让救援部队和指挥部的联系保持顺畅,从而保证了指挥命令及时下达、灾情信息实时上报等整个救灾的指挥调度,在决策、搜救、医疗等工作中发挥了关键作用。

我国已把“北斗”技术与井下监测技术相结合,实现了对井下瓦斯浓度、风机转停等关键参数的实时监测。我国还将“北斗”引入自动气象站,增强了自动气象站适应性。

由于“北斗”可实现全国范围的无缝覆盖,具有定位、授时和短报文等功能,所以为森林防火、扑火的指挥调度提供了新的技术,有效解决了火场定位、侦察、引导扑救、后勤保障、损失评估等问题。目前,全国各地森林防火系统已经配备多台套“北斗”用户机,取得了明显的经济和社会效益。

依托大数据实现智慧物流

物联网是未来社会的发展方向。“北斗”系统可作为物联网的一个重要组成部分,应用在感知、网络两个层面。这里我们侧重说说“北斗”在智慧物流方面的应用。

比如,北京近年来逐步在物流车辆上安装“北斗”设备,结合自身的物流大数据,进行了物流智慧管理。通过对车辆速度和路线的实时监控,保障驾驶安全;结合“北斗”卫星导航系统的地理位置数据,进行数据分析和挖掘,定制服务线路,提高物流效率,管控成本,也让信息更透明。

“互联网+北斗物流”项目,通过手机货源APP终端,能让行进中的空货车找到离自己最近的货源。有了这款APP终端,包裹能更加及时地进行运输,早一天开始运输,就能早一天送达目的地。

此外,国内电商平台还研制出了“北斗”智能车载终端及人员佩戴式手环设备等北斗产品,并接入物流云平台进行有效运转,能实时掌握和调度车辆、人员位置、状态和载货信息,为客户提供最适合的配送方案,并根据需求变化迅速调整。

“只受想象力的限制”

随着卫星导航接收机的集成微小型化,它可以被嵌入到其他的通信、计算机、安全和消费类电子产品中,使其应用领域更加广泛。卫星导航系统与消费类电子产品的融合是目前导航系统在社会中最广泛应用的一种方式,如在MP3、MP4、笔记本电脑、手机和数码相机等电子产品中集成导航功能,提供一种基于位置的服务。

在今年10月1日天安门广场的国庆盛大阅兵式上,来自32个装备方队的580台车辆,以整齐划一的行进速度,前后左右一致的车距,给人留下了深刻印象。这背后的“秘密武器”就是“北斗阅兵训练考核辅助系统”,它可以保障32个方队整体车速控制在10千米/小时,骑线偏差不超过1厘米,厘米级的定位精度已赶超世界先进水平。同时,该系统也精准助力阅兵训练,使训练高质高效。

在科学研究上,“北斗”已用于电离层和中性大气反演以及气象学研究,卫星跟踪地球重力场和大气探测,以及航天器或地球卫星精密定轨、导航与对接等科学目的,为科学发展服务。

在水利上,基于“北斗”卫星导航系统的水文监测系统已建设完成,实现了多山地域水文测报信息的实时传输,大大提高了灾情预报的准确性,为制定防洪抗旱调度方案提供重要的保障。

在气象观测预报上,一系列气象测报型“北斗”用户设备研制成功,提出了实用可行的系统应用解决方案,解决了国家气象局和各地气象中心气象站的数字报文自动传输和可视化问题……

“北斗”的用途远不止如今的车辆导航、手机定位、电子地图。由于智能产业与时空信息密切相关,能提供位置和时间信息的卫星导航技术必将被用于智能网络、智能传感、智能交通、智能通信、智能物流、智能社区、智能电网等所有智能产业中,并形成各种前所未有的新型商业模式。

有关“北斗”应用的例子举不胜举。当它与云计算等新技术结合时,其应用“只受想象力限制”绝不是一句空话。

(原标题:除了导航,“北斗”还能干什么)

对我国好多领域起到了推动作用。

在2020年7月31日,我国正式宣布北斗3号卫星导航系统正式开通,并且向全球提供服务。

据北斗导航专家介绍道,现在全球市面上的400多款智能手机其中有300多款手机是可以直接使用北斗导航定位系统的。而手机能不能使用北斗卫星取决于手机搭载的芯片。

具体使用哪一种导航,不是个人可以决定的,也就是说你没有办法选择,单独或者拒绝某一家卫星导航。比如我们经常使用的百度、高德等软件是根据手机本身提供的位置信息进行定位,而手机本身的定位,取决于手机芯片,手机会自动搜索当前位置信号最好的卫星。目前市面上大部分安卓手机都是兼容北斗的,比如华为麒麟、高通骁龙,联发科等等。

经过多重测试,目前中国的北斗3号卫星定位导航系统信号已经是非常稳定了。

中国北斗的正式应用是具有跨时代意义的。虽说美国的GPS系统是免费开放,但是如果想要使用,就必须得到美国方面的授权才行,而就单单依靠这授权费用,美国一年都能赚取一大笔费用,据2013年数据显示,美国依靠GPS授权营收就达到了560亿美元。

中国北斗卫星导航的系统正式开放,也是让我们的飞机、船只、导弹等高科技武器有了自己独立的导航定位系统,相对更加安全。再则国内的交通运输、气象预报、通信系统、救灾减灾等领域都得到了巨大推动。

在未来随着5G的全面普及、物联网的全面发展,无人驾驶、人工智能、可穿戴式设备、物流机器人等领域也都将会在北斗的加持下更快地走向大众生活中。

北斗3号的正式开通是值得所有中国人高兴的事儿。它见证了我国科技的不断进步。相信未来,我国的科技还会继续不断迈上新的台阶。

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