中国人的“北斗”

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2011年12月27日起，我国自主研发的“北斗”卫星导航系统开始在我国及周边部分地区试运行，这也意味着我国正式成为继美国和俄罗斯之后第三个具有成熟的卫星导航系统的国家。“北斗”目前由10颗导航卫星组成，在2007年到2011年底陆续发射完毕。

目前，“北斗”系统试运行服务的大体范围在东至日本、西至印度东部、南到澳大利亚、北至蒙古国的区域内。按计划，到2020年，将建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统，届时“北斗”定位导航将覆盖全球。

作为我国自主研发的卫星导航系统，“北斗”的全球导航精度比起导航界的巨头GPS已经不相上下，而在增强区域也就是亚太地区，“北斗”的精度甚至会超过GPS。在试运行阶段，“北斗”导航的位置精度为平面25米，高程30米，测速精度为每秒0.4米，授时精度为50纳秒。到2012年年底，导航精度为10米左右，到完全建成时，定位精度能达到厘米级。

尽管建设“北斗”导航系统要发射多颗卫星，需要投入大量的财力、人力、物力，在“北斗”试运行的新闻会上，中国仍宣布，“北斗”将面向全球提供免费服务，而且用户数量和GPS一样没有限制。

尽管在导航市场地位上一时还无法超越GPS，但“北斗”也有自己取胜的独门绝技——“短报文”功能正是一大亮点。

“短报文”与目前的手机短信功能类似，用户可以通过终端发送一条长度为120个字的信息，向外界告知位置。这对于生活在手机信号稳定地区的人们来说，意义可能不大，但对经常出没于沙漠、深山等荒僻之地的驴友来说，可谓大福音。

2011年9月，一支14人的户外登山团队违规进入四川四姑娘山景区海子沟，连续12天都无法和外界取得联系，当地组织数批搜救队进山搜寻，但始终无功而返。直到“失踪”14天之后，这批驴友才走出信号盲区。

有了“北斗”的用户终端后，这样的麻烦就能轻易化解了。据了解，目前有10万台利用“北斗一号”研发的类似“大哥大”的用户端投入市场。这种用户端虽然看起来很像砖头，但功能不容小觑。

在汶川地震搜救行动中，“北斗”就曾经大展身手。在川西北通信信号遮蔽干扰严重的复杂环境中，美国的GPS只能显示终端位置信息而无通信功能，而卫星移动电话虽可实现语音通信，但不具备定位导航功能。“北斗”同时具备空间定位、时间基准授时和“短报文”通信功能，解决了抢险救灾应急指挥中的定位与通信难题。据统计，在救援期间，搜救部队用“北斗”发了74万条“短报文”，为地震救援搭建了一个既能显示位置信息，又能保持调度信息传递顺畅的指挥平台。

在2008年南方冰冻灾害，2010年玉树抗震救灾、舟曲泥石流救灾中，“北斗”同样大显身手。

除了独特的“短报文”能够在救援方面大显身手外，“北斗”还有诸多功能，给科学研究、社会管理和日常生活提供了便利。

“北斗”目前最大的民用领域是海洋渔业，应用终端在海洋渔业领域已形成规模，入网用户已过万户。“北斗”能够对渔船实施动态监控、应急救援和“防台”救灾。“北斗”在海洋渔业的应用还包括为渔船天气预报和预警、提供渔业信息等。

“北斗”用户端之一是高精度测量接收机，这个接收机非常敏感，它能感受到厘米级以下的变形。一辆重型卡车从大桥上驶过，桥梁变形多少？这微小的变形，通过肉眼肯定无法判断。而高精度测量接收机则可以精确地告诉你。通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机，车辆的位置信息就能在几秒钟内自动转发到中心站。这些位置信息可用于道路交通管理，有利于减缓交通堵塞，提升道路交通管理水平。

在交通运输部正在开展的重点运输车辆监控管理、服务示范工程中，“北斗”可以重点解决“两客一危”，即客运班车、旅游包车和长途危险品运输车在运输过程中的监管和服务问题，大大提高出行安全水平。

气象是最早应用我国“北斗”的领域之一。中国气象局也正在组织开展基于“北斗”的大气、海洋和空间监测运行应用，还参与了奥运气象保障，取得了很好的效果。

“北斗”还能管公车私用。2011年9月，广州市1万辆公车装上了“北斗车载电子监控系统”。这是“北斗”民用化的第一个大型项目。凡是装了“北斗”的公车，在节假日的时候都是放在单位里面的。比如在周六、周日，有人要开公车，车内系统会提醒“今天是休息日，如果要使用的话请办理手续”。而且，车辆启动之后，监督系统就会自动生成信息，发给监督系统的管理员。

授时，即向地球报告最精确的时间，是卫星导航系统所能提供的主要功能之一。目前，一些企业研发的授时机可以达到纳秒级的精度，这样，在手表里安装相关的芯片即可实现通过“北斗”来授时。“北斗手表”的时间精度在千万分之一秒，且永远不需要校时。

在宣布“北斗”开始试运行时，我国也同时了“北斗”的空间信号接口控制文件。这个文件主要是用来约束、规范和定义“北斗”卫星与地面接收终端之间的信号接口或特征，其中还包含“北斗”导航卫星发射信号的方式、频率等相关参数，有了这些数据，开发“北斗”终端时才有据可依。

这就相当于政府提供了一个操作系统，而下游的企业就可以根据这个操作系统，来开发出各种各样不同功能的应用软件，投放到市场上使用。

在市民中使用最广泛的终端当属导航设备。业内人士估计，与GPS兼容的导航设备将会在2012年研发成功，2013年逐步上市，会先在特殊行业进行装备，随后会在汽车导航等主要民用领域铺开。周边国家的推广应用也会在2013年以后逐步展开。

对于已经使用GPS终端作为导航系统的用户，如果改用“北斗”系统，是不是还要另外购买终端呢？专家称，不用担心，“北斗”的兼容开发模式，已经替大家免去了这部分支出。

有关人士称，“北斗”不会取代GPS，而是与之互补。兼容“北斗”和GPS的终端，类似于“一机双卡”的手机，可在一台导航仪上自动切换，从而提高定位精度。

虽然“北斗”有欲迎头赶上的趋势，但“北斗”系统工程副总设计师谭述森仍冷静地表示，与美国GPS相比，“北斗”在未来的设计应用上还存在很多难点。

GPS在问世的近30年里，积累了大量的空间实验数据，而其中最重要的太阳光压变化对于卫星所产生影响的数据，已经建立起数据模型。“中国的‘北斗’系统还处于起步阶段，还需要在摸索中前进。”谭述森表示。

（责任编校

曾向宇）