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北斗时代
发表时间:2016-06-21 15:04来源:《装备制造》 字体:[][][] [打印] [关闭]

    在军民融合上升为国家战略的背景下,北斗产业在民用市场的应用全面展开。

    北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统,可为用户提供高精度、全天时、全天候的定位、导航、授时和通信服务,是国家信息化基础建设的重要组成部分,是国家安全和现代国防的重大技术支撑系统,也是国家经济安全的重要保障。2015年,中国相继发射4颗新一代北斗导航卫星,积极推进北斗全球系统工程建设。预计在2020年前后将实现5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星全球组网,实现全球区域覆盖。

    2015年中国北斗产业发展回顾

    (一)北斗导航产业进入高速增长期

    2015年是北斗系统正式服务亚太地区的第三年,北斗在我国交通运输、气象、公安、民政、农业、国土等涉及国家安全的关键领域得到广泛应用。目前,北斗产业初具规模,已构建起集芯片、模块、板卡、终端和运营服务为一体的北斗产业链,第一代国产北斗芯片模块等核心技术产品,性能价格比已经接近国际水平,销售量已突破了千万规模,功耗更低、体积更小、性能更优、集成度更高的新一代北斗芯片已经突破了关键技术,即将投放市场,可以满足智能手机、平板电脑、穿戴式设备等方面的应用需求,高精度的板卡、天线等产品已在国内市场上占领了相当份额,改变了中国高精度卫星导航核心产品完全依赖进口的局面。

    (二)北斗导航系统加快全球化布局

    2015年3月,中国首颗新一代北斗导航卫星在西昌卫星发射中心发射升空,顺利进入预定轨道,标志着北斗导航系统由亚太区域运行向全球拓展。2015年中国共发射4颗新一代北斗导航卫星,北斗全球系统工程建设积极推进。预计在2020年前后将实现5颗地球静止轨道和30颗地球非静止轨道卫星全球组网,实现全球区域覆盖。北斗系统将于2018年形成“一带一路”沿线国家全球初始服务的基本能力,到2020年形成全球的服务能力。目前,北斗系统已在东盟各国逐步打开局面,泰国、马来西亚、印度尼西亚等国都将逐步引入该系统。其中,泰国在2015年3月与光谷北斗签署《“中国-东盟北斗科技城”战略合作框架协议》,将建设面向东盟、以泰国为主的北斗应用和服务产业支撑平台,推进北斗在东盟地区通信、交通、农业、旅游、航运、金融、电力、急救、公共安全、物流、物联网等关键领域和重点行业的应用。

    (三)核心部件国产化程度日益提高

    北斗卫星导航产业链主要包括基础构件、终端集成、系统集成、运营服务四个主要环节。其中,基础构件是卫星导航产业链的上游,是整个产业发展的基础,更是终端集成、系统集成等产业环节的重要支撑。近年来,越来越多的国内企业开始瞄准北斗芯片和板卡市场,在国家政策和专项的扶持下,企业的研发技术水平有了极大地提升,国产化程度日益提高。2015年5月,北斗星通控股子公司和芯星通发布全球首款全系统多核高精度GNSS导航定位芯片Nebulas II (UC4C0)。2015年8月,梦芯科技自主研发的北斗40纳米SoC定位芯片实现量产,它可同时支持美国GPS、中国北斗和俄罗斯GLONASS等卫星定位系统。2015年11月,中海达成功研制北斗高精度卫星导航板卡,可在高精度北斗卫星导航领域实现关键核心部件的进口替代,可支持中国自主建设的北斗系统独立定位和国际主流卫星导航系统GPS/GLONASS/北斗多系统联合定位。

    (四)民用市场示范项目全方位推进

    在军民融合上升为国家战略的背景下,北斗产业在民用市场的应用全面展开。

    行业应用领域,在建筑物安全监测方面,北斗建筑安全监测应用服务平台可以通过卫星高精度定位技术监测建筑物整体变形趋势及变形量,利用裂缝计、表面应变计、测斜仪、压差式变形测量、温湿度、风俗、振动、噪音等多种传感器技术获取建筑物局部安全隐患数据进行综合分析,基于云架构建立建筑物实时在线自动化可视化安全监测系统平台,实时掌握建筑物从施工过程到运营过程全生命周期的安全监测数据,保障建筑施工和运营安全。在电力传输方面,北斗电力全网时间同步管理系统通过建立多级监管网络系统能够完成对各电网公司、发电集团、发电厂等站点的实时数据采集及管理监控,并为电力企业提供统一、权威的实时信息服务。在农业生产方面,北斗卫星导航系统的应用可实现对农业资源全面系统的监管和调配,能够有效地采集农田的不同信息,从而方便针对农田不同的特点进行相应的耕种、病虫害防治和估产,以实现农业的精细化生产。

    大众市场领域,在校园安全方面,北斗智能安全学生证以及“北斗智能安全校园管理系统”平台,能够将学生与老师、家长三方联通,实现实时定位、自动考勤、紧急呼救、自动短信、亲情电话、电子轨迹、作业管理等功能。在老人关爱方面,北斗智能手机和“老人关爱卡”,能够帮助用户实现位置上报、紧急呼救、一键亲情通话、在线追踪、历史轨迹查询、远程语音监护等功能;并针对特殊老人用户群体探索基于卫星导航定位监护的新型社会化养老服务模式,逐步延伸至智慧社区、智慧医疗等养老产业链体系。

    中国北斗产业发展趋势分析

    (一)GNSS多系统兼容产品成为主流

    随着北斗系统的不断完善以及技术水平的日益提高,未来北斗与其他卫星导航系统产品的兼容性将逐渐增加。多模联合定位,已经成为国际趋势。由于卫星数量多,密度大,被遮挡的概率大大降低,可见卫星数也比单模有成倍增长,因此多模联合定位可以极大的改善导航定位体验,这也是GPS时代走向GNSS时代的标志性转移。北斗单芯片的成功研制,使多模联合定位在技术上实现了突破性的进展。而GNSS的互操作能够带来导航、定位和授时性能的显著提高。宽带天线技术、高性能射频前端技术和微电子技术的发展以及高速多核并行处理器的出现使多模GNSS信号接收机的小型化和广泛使用成为可能。

    (二) “3S+C”将引发新的投资热潮

    随着全球物联网技术、大数据、云计算、移动通信技术和互联网技术的融合发展,未来将更多的集合导航卫星、遥感卫星、通信卫星及其地面配套设施的功能,共同构建形成面向时空数据共享及泛在服务的基础设施体系。互联互通、信息共享、智能处理、协同工作等将成为重要的发展方向。综合卫星导航系统(GNSS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和通信Communication技术,实现“3S+C”技术融合发展,共同提供更加丰富的服务业务能力,是将来重要的发展方向。

    (三)导航与位置服务走向纵深发展

    一方面,羲和系统室内外高精度定位导航信号正式播发将加快实现室内外一体化服务,拓宽导航与位置服务的范围。羲和系统以北斗全球卫星导航系统、移动通信、互联网和卫星通信系统为基础,融合了广域实时精密定位和室内定位等技术,可以实现室内外协同实时精密定位。随着2014年4月羲和系统室内外高精度定位导航信号正式播发,相关芯片、模块、终端及关键设备的研制生产将有望进入规模化生产阶段。未来羲和系统在大众位置服务、交通出行服务、物联网、智慧城市、精准农业、应急救援等领域的应用将持续推进。另一方面,三维导航产品的发布将实现更加清晰的3D场景还原,提升导航与位置服务的精确度。随着2015年12月高德地图三维导航的推出,将有效解决传统2D导航在复杂立交桥、上下桥以及三岔口等道路区产生的遮盖、视觉错误而导致的路线行驶错误等问题,并有助于促进室内导航更加精准。

    中国北斗导航企业发展建议

    (一)提高核心技术能力

    借助“产学研用”合作模式,积极开展北斗关键技术研发、前沿问题和专利技术研究,不断提升核心竞争力。加大科研投入,在芯片研发、设备制造、软件和系统开发等环节掌握自主知识产权,并积极引进、消化和吸收国外先进技术。同时,把握行业趋势,大力结合移动互联网、物联网、云计算等新兴技术,推进定制化服务的发展和解决方案的提供,努力实现多种技术的融合。并围绕北斗智能芯片、终端产品和智能应用服务系统、嵌入式导航电子地图和智慧城市嵌入式软件等,在技术创新中实施专利战略,将企业技术标准与专利工作有机结合,加强对产业核心技术专利的保护。

    (二)关注大众市场需求

    关注新信息技术时代的大众消费需求,探索导航通信融合下的北斗卫星导航应用新模式。推动北斗芯片、模块、终端在行业领域和大众市场的广泛应用,使芯片设计与终端制造互促互动、协同发展。突破室内外一体化定位、高精度导航电子地图、位置云等关键技术,建立公众出行信息服务平台、车联网信息服务平台,面向公众及企业用户提供出行导航、交通信息、应急救援、信息查询、娱乐等服务,带动北斗卫星导航产业链的整体发展。深度挖掘时空信息数据应用价值,不断拓展数据应用领域,推出内容丰富、逻辑先进、流程顺畅的数据产品、软件产品和整体解决方案。

    (三)积极开展国际合作

    通过海外收购与技术合作的方式,整合海外优质资源,带动企业自有技术和品牌的建设,开发适合本土市场的工程化与商业化的产品,形成增强与互补。围绕“一带一路”战略,积极参与国际展会和承担海外项目,建立国内外合作交流机制,提高产业能力和量级。积极推进北斗产业海外布局,扩大北斗产业国际影响力。顺应多系统兼容的产品发展趋势,积极与GPS、GLONASS、Galileo等其他卫星导航系统的标准与技术进行对接,开发多系统兼容的产品。

    赛迪顾问装备产业研究中心 田轶

    赛迪顾问:中国首家在香港创业板上市,并在业内率先通过国际、国家质量管理与体系标准认证的现代咨询企业,直属于中华人民共和国工业和信息化部中国电子信息产业发展研究院。

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责任编辑: 任希佳