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無(wú)盡的星空就像一本無(wú)字的天書(shū),， 閃爍的繁星不僅給我們光芒,， 還給了我們導(dǎo)航。 楊元喜 · 中國(guó)科學(xué)院院士 格致論道第97期 | 2023年5月27日 北京
我們?nèi)祟愓J(rèn)識(shí)事物的變化,，都是從時(shí)間和空間開(kāi)始的,。我們的日常生活、每天的出行都需要導(dǎo)航和定位,。約會(huì)時(shí)必須要明確是什么時(shí)間,、什么地點(diǎn)。去購(gòu)物,、尋醫(yī)甚至如廁,，都要大概知道應(yīng)該往哪個(gè)方向走,。這就叫定位導(dǎo)航和授時(shí)，我們把它叫做PNT,，P是Positioning（定位）,，N是Navigation（導(dǎo)航），T是Timing（定時(shí)）,。現(xiàn)代城市的高效運(yùn)行同樣離不開(kāi)時(shí)空,。沒(méi)有時(shí)間，就沒(méi)有穩(wěn)定的電力,。沒(méi)有電,，大家想象會(huì)是什么樣？沒(méi)有時(shí)間,，我們的5G通訊就可能中斷,。在座的各位如果沒(méi)有手機(jī)，今天該怎么工作,？同樣地,，我們的金融系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)也可能會(huì)癱瘓,。我們的物流,、交通、無(wú)人駕駛以及無(wú)人機(jī)的編隊(duì)……哪一項(xiàng)能離開(kāi)時(shí)間,，哪一項(xiàng)能離開(kāi)空間呢,？戰(zhàn)爭(zhēng)也離不開(kāi)時(shí)空。無(wú)論是古代戰(zhàn)爭(zhēng)還是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng),，哪一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)能離得開(kāi)時(shí)間和空間,？單兵作戰(zhàn)、集團(tuán)作戰(zhàn),、聯(lián)合作戰(zhàn),、武器載體、指揮平臺(tái)等等……沒(méi)有時(shí)間沒(méi)有空間,，怎么聯(lián)合？任何一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng),，首先得知道我們往哪兒打,，我們自己在哪里，我們的友鄰部隊(duì)在哪里,，我們?nèi)绾尾拍艽虻侥莻€(gè)地方去,，我們什么時(shí)間開(kāi)始行動(dòng)。大型工程離得開(kāi)時(shí)間,，離得開(kāi)空間嗎,？同樣離不開(kāi),。所有大型工程的運(yùn)行都需要位置，國(guó)家的高速公路,、高速鐵路的建設(shè)能離開(kāi)位置嗎,？大型的水利工程不但要位置，還要知道它的高差有多少,?？偛荒茏屗畯牡吞幫咛幜靼桑俊耙粠б宦贰惫こ探ㄔO(shè),，我們不但要公路,、鐵路、航路,、水路,，還要有信息高速公路。這些都離不開(kāi)時(shí)間和空間,。因此,，我想給大家匯報(bào)一下“定位導(dǎo)航”和“定時(shí)”。我們每時(shí)每刻都在定位,、導(dǎo)航與定時(shí)首先我要回答一下什么叫導(dǎo)航,。導(dǎo)航就是確定當(dāng)前位置和目標(biāo)位置，并參照地理,、環(huán)境信息修正航線,、方向、速度抵達(dá)目的地的手段,。什么叫定時(shí),？定時(shí)就是利用外部授時(shí)信息和自身守時(shí)信息共同確定時(shí)間的過(guò)程。各位手上拿的手機(jī),，有授時(shí)也有守時(shí),，也有多種定位方法。那么我們的問(wèn)題是——定位就是導(dǎo)航嗎,？定位不等于導(dǎo)航,。定得了位，不一定導(dǎo)得了航,。定位要加上制導(dǎo)或者參照,，才叫導(dǎo)航。那么定時(shí)呢,？能夠隨時(shí)獲得外部的時(shí)間信息再維持時(shí)間信息,，還能傳遞時(shí)間信息。這個(gè)是定時(shí)。所有的人來(lái)到這個(gè)會(huì)議室之前,，都導(dǎo)過(guò)航吧,？你可能說(shuō)這里我很熟悉。但即使你再熟悉,，你也得用視覺(jué)觀察你的路徑,，然后和你大腦里面記憶的那個(gè)路徑做景象匹配。這個(gè)叫做匹配導(dǎo)航,。所以我們?nèi)粘Ｉ钪忻繒r(shí)每刻都在用導(dǎo)航能力,。早在大約公元前2697年,，我們的祖先們就發(fā)明了導(dǎo)航的裝備——指南針。我認(rèn)為這是我們中國(guó)人對(duì)國(guó)際導(dǎo)航事業(yè)做出的極大的貢獻(xiàn),。后來(lái),，他們利用地磁場(chǎng)的南北極屬性，把兩極的磁體組成一個(gè)羅盤,。有了羅盤就可以指方位,，指出方位就能知道我和北方向大概差多少方位角。這樣就可以定向,。秦漢時(shí)期,，中國(guó)和朝鮮、日本的海上往來(lái),；隋唐五代,，中國(guó)和阿拉伯“絲綢之路”的往來(lái)；以及宋代南太平洋和印度洋大洋上大量的中國(guó)商船,，都是靠指南針導(dǎo)航和天文導(dǎo)航,。明初航海家鄭和七下西洋靠什么？靠指南針,，靠天文導(dǎo)航,。說(shuō)到天文導(dǎo)航，其實(shí)無(wú)盡的星空就像一本無(wú)字的天書(shū),。閃爍的繁星不僅給我們光芒,，還給我們導(dǎo)航。星體本身是按照特定的規(guī)律在運(yùn)行的,。如果我們把這個(gè)特定的規(guī)律制成星表,，就可以通過(guò)觀測(cè)某一個(gè)恒星或者幾個(gè)恒星的位置知道自己的經(jīng)度、緯度,。在浩瀚的海洋、在無(wú)垠的大漠,、在群山峻嶺當(dāng)中,，看星星,、看太陽(yáng)就能定時(shí)，就能定位,。所以,，天文導(dǎo)航就是通過(guò)觀察太陽(yáng)和其他恒星的位置來(lái)確定地面點(diǎn)的經(jīng)度和緯度。有個(gè)美好的傳說(shuō),，有一天,，福建泉州漁民劃著小船在海洋上打魚(yú)。當(dāng)他們打了一船魚(yú)高高興興地想回碼頭的時(shí)候,，天空一片漆黑,。這對(duì)漁民來(lái)說(shuō)幾乎是災(zāi)難，他們沒(méi)有任何自救的能力,。好在很短暫的狂風(fēng)暴雨之后,，天空一片晴朗。漁民們看到了北極星,，興高采烈地唱著漁歌,，回到了碼頭。為什么,？因?yàn)橛斜睒O星,，他們就能大概知道碼頭的方向，向那個(gè)方向行駛就可以,。實(shí)際上在隋朝,，我們的國(guó)家已經(jīng)發(fā)明了日晷。大家到了北京,，會(huì)發(fā)現(xiàn)那里的古建筑中有很多日晷,，我這個(gè)圖就是在那拍的。日晷它可以分為平面晷和斜晷,。斜晷是黃赤交角23°角的晷,，可以通過(guò)測(cè)晷影的方向來(lái)定時(shí)間，通過(guò)測(cè)晷影的長(zhǎng)度來(lái)定緯度,。觀察日影的方向,，還可以確定太陽(yáng)時(shí)。在元代,，我們的祖先們就已經(jīng)建了27處天文觀測(cè)站,。這些觀測(cè)站可以測(cè)黃道和赤道的交角。郭守敬主編了《授時(shí)歷》,，把一年分成365.2425天,，和現(xiàn)在相差無(wú)幾，非常精確。從公元1281年頒行,，《授時(shí)歷》延用了400多年,。這也是我們祖先對(duì)時(shí)間的貢獻(xiàn)。當(dāng)然,，導(dǎo)航還有慣性導(dǎo)航,。它可以利用慣性敏感器測(cè)量加速度，計(jì)算出速度,，從而可以確定相對(duì)的位置,、相對(duì)的距離。如果還有初始位置,，那么我們就可以確定載體的動(dòng)態(tài)位置,。慣性導(dǎo)航有很好的隱蔽性，在艦船飛機(jī)上被大量使用,。還有一種導(dǎo)航叫匹配導(dǎo)航,。我剛才說(shuō)，各位朋友來(lái)到這里都用過(guò)匹配導(dǎo)航,。如果制成地圖,，大家在一個(gè)陌生的地方通過(guò)看地圖找到要去的地方，這就是典型的匹配導(dǎo)航,。其實(shí)匹配導(dǎo)航在古今戰(zhàn)爭(zhēng)里都被廣泛使用著,，甚至現(xiàn)在的巡航導(dǎo)彈都在用匹配導(dǎo)航。一旦北斗失靈,、GPS失靈,，就可以用地圖進(jìn)行匹配導(dǎo)航。世界上現(xiàn)存最早的以實(shí)測(cè)為基礎(chǔ)的地圖——駐軍圖,，就是長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)墓出土的畫(huà)在帛上的地圖,。在那個(gè)時(shí)候，那就是一張精確測(cè)量的軍事地圖,。除了幾何導(dǎo)航之外,，匹配導(dǎo)航還可以利用重力場(chǎng)、磁力場(chǎng),。世界上每一個(gè)地方的重力場(chǎng)都是不一樣的,，每個(gè)地方對(duì)我們的引力都有微弱的不同。我們可以通過(guò)傳感器測(cè)引力,、測(cè)磁力,。測(cè)好的磁力的方格網(wǎng)上面有經(jīng)度、有緯度,，用它們進(jìn)行匹配,，就可以知道自己在哪里,。在水下沒(méi)辦法找北斗導(dǎo)航的時(shí)候，就可以用磁力導(dǎo)航和重力導(dǎo)航,。無(wú)線電導(dǎo)航就更不用說(shuō),，它可以測(cè)速、測(cè)向,，包括了陸基無(wú)線電導(dǎo)航和星基無(wú)線電導(dǎo)航。北斗,、GPS就是典型的星基無(wú)線電導(dǎo)航,。我再跟大家簡(jiǎn)短匯報(bào)一下北斗導(dǎo)航。北斗導(dǎo)航在建設(shè)之初,，遇到了很多的挑戰(zhàn),。作為國(guó)家重要的基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)設(shè)施，這是我的描述,，它必須得做到自主,、可控。“自主”就意味著不能依賴他人的技術(shù),。因?yàn)橐蕾嚲偷庙槒?，就得受控制，就得交學(xué)費(fèi),，就得看臉色,。作為國(guó)家的空間基礎(chǔ)設(shè)施，還得要做到“可控”,?！白灾鳌辈坏扔凇翱煽亍薄Ｓ械捻?xiàng)目做到了自主,，但是技術(shù)不可控,。中國(guó)的北斗無(wú)法照搬GPS、Galileo（伽利略）等全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）,，因?yàn)橹匾募夹g(shù)都有專利,，我們要發(fā)展自己獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)就會(huì)面臨極大的挑戰(zhàn)。留給我們北斗人做的工作只有一條出路——?jiǎng)?chuàng)新,。北斗系統(tǒng)建設(shè)不但要“標(biāo)新”,，還得“立異”。“標(biāo)新”不光是追求表面的靚麗,、追求名詞的新穎,，還要追求技術(shù)的突破和性能的超越?！傲悺辈皇菫榱嘶ㄉ?，也不是為了嘩眾取寵,，而是追求豐富的功能和鮮明的應(yīng)用特色，否則就不可能有市場(chǎng),。因?yàn)榍懊嬗蠫PS,、有GLONASS（格洛納斯）。所以沒(méi)有標(biāo)新的設(shè)計(jì),，北斗就不可能有高性能,；沒(méi)有立異的功能，北斗就不可能有市場(chǎng),。無(wú)論是“標(biāo)新”或者“立異”,，它都要求北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)必須管用、必須有用,、必須好用,。這個(gè)好用不能只靠我們北斗人說(shuō)。北斗是個(gè)透明系統(tǒng),，全球的用戶都可以監(jiān)測(cè)它,，都可以對(duì)它做出評(píng)價(jià)，我們的評(píng)價(jià)有時(shí)候還不算數(shù),。在20世紀(jì)80年代,，中國(guó)在決定構(gòu)建北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之初，確定了“三步走策略”,。第一步,，解決有無(wú)問(wèn)題。我們把它叫做驗(yàn)證系統(tǒng)BDS-1“北斗一號(hào)”,。它只發(fā)兩顆衛(wèi)星,，是有源定位，從此解決了有和無(wú)的問(wèn)題,。第二步,，我們希望把有源和無(wú)源結(jié)合起來(lái)，于是發(fā)展了“北斗二號(hào)”,。北斗二號(hào)服務(wù)于亞太地區(qū),，做到了有源和無(wú)源相結(jié)合。用戶不請(qǐng)求定位,，它也能定位,。“北斗二號(hào)”在2012年年底正式開(kāi)通服務(wù),。到了“北斗三號(hào)”,，我們就做到了全球的定位導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域到全球的突破,。2020年7月31號(hào),，中國(guó)正式向全世界宣布：中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)向全球用戶正式提供服務(wù),。這表明全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)體系里有了中國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的貢獻(xiàn)。說(shuō)到衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),，大家是不是覺(jué)得太高大上了,？是的，的確是高大上,，因?yàn)樗歉咝录夹g(shù),。但是它又極其地簡(jiǎn)單。圖中畫(huà)的這些鐵塔就是我們的大地測(cè)量控制點(diǎn),。大地測(cè)量工作者先把這些點(diǎn)的位置測(cè)出來(lái),，衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)時(shí)地下所有的點(diǎn)就能接收它的信號(hào)，之后就可以測(cè)時(shí)間差,、測(cè)距離，就可以把第1個(gè)衛(wèi)星的軌道和位置算出來(lái),，第2個(gè),、第3個(gè)……直到把所有衛(wèi)星的軌道和鐘差全部算出來(lái)。如此,，汽車接收衛(wèi)星的信號(hào)就可以導(dǎo)航,。因?yàn)樾l(wèi)星的位置已經(jīng)知道了，再加上衛(wèi)星的位置和時(shí)間差,，我們解個(gè)四元方程還難嗎,？不就是高中的解析幾何嘛。衛(wèi)星導(dǎo)航就可以簡(jiǎn)單到這種程度,。同學(xué)們就該說(shuō)了,，這么簡(jiǎn)單的東西竟然需要那么多科學(xué)家花國(guó)家那么多錢。其實(shí),，在解決這個(gè)幾何問(wèn)題之前,，我們還有其他的問(wèn)題要先解決。要把時(shí)間測(cè)準(zhǔn),，得考慮原子鐘怎么研制,；要把坐標(biāo)測(cè)準(zhǔn)，要知道坐標(biāo)基準(zhǔn)怎么來(lái)的……等等一大堆的問(wèn)題,?？臻g信號(hào)位于太空當(dāng)中，要傳到地面來(lái)還得解決電離層和對(duì)流層的延遲,。除此之外,，還得解決一大堆其他的物理問(wèn)題。“北斗三號(hào)”是由30顆衛(wèi)星組成的,。其中有3顆地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO）,，3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星（IGSO），還有24顆中圓軌道地球衛(wèi)星（MEO）,。我們?cè)谛盘?hào)上做了創(chuàng)新設(shè)計(jì),，因?yàn)椴荒苡肎PS調(diào)制的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了全星座的星間鏈路,。我們?cè)O(shè)計(jì)了區(qū)域短報(bào)文,，還用支持1000個(gè)漢字通信的全球短報(bào)文，這樣特殊的用戶就可以使用北斗的短報(bào)文,。我們構(gòu)建了全球搜救,，不但有一般的搜救功能，還設(shè)計(jì)了返向鏈路,。這樣就能確保我們中心收到用戶的求救信號(hào)以后會(huì)給用戶反饋,，告訴用戶我們收到信息了，還會(huì)告訴用戶大概在什么位置我能找到你,。這樣就能確保用戶不會(huì)一直不停地發(fā)求救信號(hào),。大家知道，一個(gè)人遇到危機(jī)的時(shí)候,，會(huì)有很強(qiáng)的求生欲望,，所以就會(huì)不停地呼救，有時(shí)就會(huì)導(dǎo)致搜救隊(duì)員快到達(dá)的時(shí)候設(shè)備沒(méi)電,。特別是在海洋上,，經(jīng)常會(huì)因此搜救失敗。所以我們改善了一下,，加了一個(gè)返向鏈路,。另外我們還做了星基增強(qiáng)。GPS,、GLONASS,、Galileo都另外做一套系統(tǒng)。但我們北斗不同,，我們把星基增強(qiáng)直接嵌入北斗衛(wèi)星,，可以支持飛機(jī)自行盲降。我們實(shí)現(xiàn)了自主定軌功能,，構(gòu)建了云平臺(tái)運(yùn)控,，讓北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不受單一系統(tǒng)的控制。北斗的3類衛(wèi)星星座中,，GEO衛(wèi)星的功能是最強(qiáng)大的,。它除了PNT導(dǎo)航定位授時(shí)之外，還可以做星基增強(qiáng),，也可以做區(qū)域短報(bào)文服務(wù),，甚至可以做精密單點(diǎn)定位,。傳統(tǒng)精密單點(diǎn)定位就是能通過(guò)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，讓用戶獲得導(dǎo)航星座精密軌道和精密衛(wèi)星鐘差,，從而高精度的計(jì)算自己的位置,。大家想想，假如我在荒漠,、高原或者海洋,，那個(gè)地方?jīng)]有5G，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò),，怎么能得到這些信息,？我們想了一個(gè)辦法，就是把這些信息直接上注到北斗的同步衛(wèi)星上,，然后通過(guò)同步衛(wèi)星播發(fā)給用戶,。這樣不就解決了嗎？這就是我們的一個(gè)創(chuàng)造,，把精密單點(diǎn)定位嵌入到北斗衛(wèi)星里面播發(fā)給用戶,，所以用戶可以免費(fèi)獲得高精度的定位。我們還有一個(gè)星座是55°傾角的傾斜軌道星座IGSO,。這個(gè)星座不但可以給我們導(dǎo)航定位，還可以做其他的增強(qiáng),，也能參與全球短報(bào)文服務(wù)和國(guó)際搜救,。這個(gè)衛(wèi)星星下點(diǎn)主要是在中國(guó)和亞太地區(qū)畫(huà)“8”字。另外還有24顆MEO,，它們的傾角也是55°,，可以提供全球高精度定位，還可以提供全球短報(bào)文服務(wù)和國(guó)際搜救,。▲圖片為2022年2月iGMAS全球監(jiān)測(cè)結(jié)果在性能上,，北斗目前的水平定位精度怎樣呢？我們有4個(gè)頻點(diǎn)在工作,，2022年2月的全球監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示其中B1C頻點(diǎn)的定位精度是水平精度1.76m,、高程精度3.14m，空間信號(hào)精度0.49m,。和GPS比,，我們更好。GPS的水平精度是2.23m,，高程精度是4.28m,，空間信號(hào)精度是0.85m。當(dāng)然,，我們比Galileo略差,。在亞太地區(qū),，我們能達(dá)到的水平定位精度是1.32m，垂直精度2.14m,；全球范圍內(nèi),，能達(dá)到的水平精度大概是1.53m，垂直精度是2.59m,。這就是北斗的服務(wù)性能,，與GPS相當(dāng)，甚至更優(yōu),，也優(yōu)于俄羅斯的GLONASS,。在區(qū)域短報(bào)文方面，我們用了3顆靜止軌道衛(wèi)星,，使用戶可以在亞太地區(qū)使用區(qū)域短報(bào)文服務(wù),，也就是說(shuō)，用戶可以在沒(méi)有手機(jī)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下用北斗的短報(bào)文通信,。它對(duì)海洋,、沙漠地區(qū)的用戶來(lái)說(shuō)極其地方便。目前服務(wù)上行容量是每個(gè)小時(shí)大概1530萬(wàn)次,，下行是每小時(shí)935萬(wàn)次,，成功率高達(dá)99.6%。我們的有源定位即RDSS,，可以用于位置跟蹤,，水平精度在10米左右。嵌入式的精密單點(diǎn)定位服務(wù),、星基增強(qiáng),，全球短報(bào)文、國(guó)際搜救,，這都是北斗的特色功能,。在應(yīng)用上，北斗系統(tǒng)已經(jīng)嵌入了手機(jī),，各位現(xiàn)在的手機(jī)都會(huì)有北斗,；嵌入汽車就可以支撐智能駕駛；嵌入高鐵,，可以支撐高鐵的平穩(wěn)運(yùn)行,；嵌入交通、艦船,、互聯(lián)網(wǎng),、通訊、機(jī)械、農(nóng)業(yè),、電力……都可以支撐我們社會(huì)的智能化運(yùn)行,。這個(gè)視頻是形變監(jiān)測(cè)的示例。這種形變監(jiān)測(cè)用GPS不靈,，為什么,？請(qǐng)大家注意那個(gè)天線（那個(gè)天線馬上掉下去了），它是個(gè)拋灑的北斗,。拋灑出去后依靠北斗短報(bào)文,，就可以不停地向中心傳輸這個(gè)地方的變形量信息。特別是當(dāng)它自己“犧牲”了以后,，還會(huì)把信息傳回來(lái),。這樣的好處是可以迅速預(yù)警。在危機(jī)情況下,，哪怕提前1分鐘,、提前20秒預(yù)警，也可以救很多人的命,。這幾年在甘肅一帶已經(jīng)有大量的成功案例,。目前的北斗已經(jīng)成功用于國(guó)家坐標(biāo)框架的監(jiān)測(cè)。我們生活的這個(gè)地球不停地在變化,，北斗可以監(jiān)測(cè)它每天的變化量,。大家知道，珠峰登頂?shù)娜丝梢杂肎PS測(cè)高程,，現(xiàn)在用北斗就更靈了,。北斗可以在峰頂上進(jìn)行精密單點(diǎn)定位且不需要返工，在山頂上就能知道測(cè)得對(duì)不對(duì),。本來(lái)沖頂就這么一次機(jī)會(huì)，沖到頂測(cè)得不成功,，回來(lái)再返工,，這是不行的。但是利用北斗在山頂就可以確定測(cè)得成功不成功,。更重要的是,，北斗有一個(gè)特殊的功能。盡管沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的支持,，登山隊(duì)員的整個(gè)登頂過(guò)程都可以被地面中心追蹤到,。我們可以知道哪個(gè)登山隊(duì)員在什么地方，有全程的位置跟蹤,，所以至少保證登山隊(duì)員不會(huì)失聯(lián),。曾經(jīng)中國(guó)到歐洲的班列上運(yùn)輸?shù)闹袊?guó)電腦、手機(jī)經(jīng)常會(huì)在半途中丟失，沒(méi)有一個(gè)火車站承認(rèn)是自己的錯(cuò)?，F(xiàn)在沒(méi)關(guān)系,，那些設(shè)備上面都有一個(gè)北斗鎖。在哪個(gè)站丟失的,、在哪個(gè)站被打開(kāi)過(guò),，全程有跟蹤。這靠的就是北斗的位置跟蹤和時(shí)間,。在什么時(shí)間,、哪一秒、什么時(shí)候被人動(dòng)過(guò),，都會(huì)有全程的記錄,。用北斗還可以進(jìn)行精細(xì)農(nóng)業(yè)。在廣袤的農(nóng)村,，特別是東北,，不需要基站就可以做到厘米級(jí)定位。精準(zhǔn)施肥,、精準(zhǔn)治蟲(chóng),，都可以用北斗精密單點(diǎn)定位。在海洋,、民航領(lǐng)域,，已經(jīng)開(kāi)啟了北斗替代GPS。瓊州海峽156座的航標(biāo)已經(jīng)全部替換成了北斗,。2020年底,，南海海區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了北斗遙控遙測(cè)航標(biāo)的100%的覆蓋。而且民航的波音737-800完成了北斗加裝審定,。維護(hù)安全更不用說(shuō)了,。索馬里護(hù)航的導(dǎo)航通信靠什么？那個(gè)地方?jīng)]有5G,，北斗不但知道你的位置在哪里,，還可以用短報(bào)文向總部進(jìn)行匯報(bào)。北斗可以搜救,。我們有14萬(wàn)漁民,，一旦在海洋上出現(xiàn)問(wèn)題，遇險(xiǎn)的漁船把SOS信息發(fā)給北斗,，北斗發(fā)送到衛(wèi)星地面站,，地面站發(fā)送到服務(wù)中心，服務(wù)中心聯(lián)系海上救援中心,，工作人員馬上搜查,，通過(guò)位置跟蹤就可以看到漁民附近有哪些船可以提供幫助,，就可以進(jìn)行緊急救援。現(xiàn)在空間站的對(duì)接可以用北斗相對(duì)定位,，相對(duì)定位精度是毫米量級(jí)的,。還有之前發(fā)射火箭時(shí)不知道火箭殘骸會(huì)落在哪兒，需要疏散很多人?，F(xiàn)在不需要,。火箭上面有一個(gè)北斗終端,，可以精確地進(jìn)行位置跟蹤,，就能知道它落點(diǎn)在哪里，甚至還可以控制它,。北斗的產(chǎn)業(yè)這幾年獲得了極大發(fā)展,。2023年《導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的白皮書(shū)》上寫(xiě)道，2022年一年北斗的產(chǎn)值是5007億元人民幣,，其中終端出貨量就有3.76億臺(tái)/套,，含北斗的手機(jī)有2.64億部，含車載衛(wèi)星導(dǎo)航終端大概1200萬(wàn)臺(tái)套,。未來(lái)的“北斗”會(huì)如何發(fā)展,？那么未來(lái)，有了北斗是不是可以解決一切,？北斗有脆弱性,。一旦被遮擋、被干擾,、被隔絕,，它就不能工作。所以我們?cè)凇吨袊?guó)定位,、導(dǎo)航和定時(shí)2035發(fā)展戰(zhàn)略》里面,，構(gòu)建了一個(gè)以北斗為核心的，包括了深空衛(wèi)星星座,、北斗星座,、地基增強(qiáng)系統(tǒng)、海底基站,、陸基導(dǎo)航和低軌衛(wèi)星的，基于不同物理原理且由多種信息源構(gòu)成的,、從深空到深海,、無(wú)縫的定位導(dǎo)航和定時(shí)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施體系。我們把它叫做“綜合PNT基礎(chǔ)設(shè)施”,。有了基礎(chǔ)設(shè)施就解決問(wèn)題了嗎,？解決不了問(wèn)題。假如用戶拿著一個(gè)手機(jī)，你不可能把那么多信息都收下來(lái),，也不可能把深空拉格朗日星座,、北斗星座、低軌星座,、地基的信息都用來(lái)定位,。此外還有慣性導(dǎo)航信息、磁導(dǎo)航信息,、重力導(dǎo)航信息,，信息太多，需要彈性集成,。如果收不到北斗信號(hào),，就應(yīng)該轉(zhuǎn)換成接收別的信號(hào)，做到彈性化,。所以我們提出了一個(gè)“彈性PNT框架”,。有了彈性PNT是不是就是最終模式呢？彈性PNT是一種高級(jí)模式,，但是能不能從彈性PNT指向智能化PNT呢,？這就是我們所提的，讓專家的“知”專家的“識(shí)”上升到“智”,，上升到知識(shí)圖譜,，上升到智能PNT。建設(shè)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國(guó)人對(duì)國(guó)際世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重大貢獻(xiàn),，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)成就了北斗的高性能,，而北斗的特色功能又成就了北斗的特色市場(chǎng)。衛(wèi)星導(dǎo)航有天然的脆弱性,，所以希望在未來(lái)構(gòu)建一個(gè)綜合的,、從深空到深海、無(wú)縫的綜合PNT體系,，再在這個(gè)基礎(chǔ)上構(gòu)建彈性化的應(yīng)用模式,。在彈性PNT的基礎(chǔ)上，我們就可以把專家的知識(shí)加入進(jìn)去,，變成智能化的PNT服務(wù),。讓我們共同關(guān)注中國(guó)的北斗，關(guān)注中國(guó)的PNT的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),，為中國(guó)的PNT建設(shè)做出我們應(yīng)有的貢獻(xiàn),。
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