手機上的車道級導航能高精度顯示真實道路場景，變換車道或拐彎時能準确給出動作指引；地圖軟體能及時檢視“動态紅綠燈倒計時”狀态，倒數讀秒友善啟停；共享單車的電子圍欄将亂停亂放整治于無形的“手”之中；等待公共汽車可以在路牌或者手機上看到實時到站資訊；戴上智能手表，不論小朋友或者老人走到哪裡，我們總能找到他們……4月26日至28日，第十三屆中國衛星導航年會召開，北京青年報記者從會上了解到，北鬥系統在國内已實作主用地位，目前北鬥在衛星數量、分布完整度、局部精度上已經優于GPS，北鬥早已融入大衆生活，僅地圖軟體調用北鬥衛星日定位量已超過3000億次。此外，北京是北鬥衛星導航系統的策源地，形成了國内領先、具有國際影響力的北鬥時空資訊科技創新鍊和産業叢集，産業總體規模超1300億元。
北鬥系統助力高品質出行生活服務
在第十三屆中國衛星導航年會上，中國工程院院士、北鬥衛星導航系統工程總設計師楊長風透露，基于北鬥高精度的車道級導航功能，已在8個城市成功試點，并逐漸向全國普及；地圖軟體調用北鬥衛星日定位量已超過3000億次。
“北鬥衛星導航系統作為我們國家完全自主知識産權的高精尖科技，在衛星數量和分布完整度上，目前是占有優勢的，這意味着高德可以提供給使用者更穩定的定位信号、更高的定位品質，以及更快的定位速率。另外，北鬥三号全球衛星導航系統全面組網成功後，客觀上幫助高德這樣直接服務使用者的企業，讓一些更優質的服務落地”，高德地圖相關負責人對北青報記者介紹說，“早在去年11月，高德地圖為使用者導航定位時北鬥的調用率已超越了GPS等其他衛星導航系統。此外，北鬥系統還在平均單次定位調用衛星數量、民用定位精度等多個次元超越GPS系統，正式實作了對于國内導航應用定位的全面主導。”
在接入北鬥系統後，高德地圖還落地了一系列創新應用。例如應用北鬥高精定位技術的車道級導航，實作了定位精度從道路進化至車道級，後續将陸續支援全國高速和城市快速路；基于北鬥建構核心算力的高德紅綠燈倒計時功能，目前已覆寫全國上百萬紅綠燈，日讀秒數超14億次。
這個功能是如何實作的呢？中國科技新聞學會太空文化傳播青少年工作委員會委員、航天科普專家王君毅對北青報記者介紹說，北鬥導航系統從應用層面都是叫導航衛星，但從純技術層面來說，每個衛星都搭載了一個超高精度的原子鐘，來保證每一顆衛星上的時間是極其精準的。正是因為有了授時，衛星向地面發送一個時間，地面接收到的時間雖然很快但也有一個距離，然後能根據時間差計算出位置關系，進而實作定位和導航的功能。這是一個比較隐秘的功能，也是本質性的功能。“北鬥導航衛星系統的本質是基于授時來實作定位和導航的功能。也就是PNT系統，P是定位、N是導航、T是授時。”
北青報記者了解到，北鬥系統目前在軌衛星共45顆，其中，北鬥二号衛星15顆，北鬥三号衛星30顆，所有衛星均入網提供服務，健康狀态良好，在軌運作穩定。
王君毅表示，最近幾年很多人對于主路輔路導航的精準度深有體會。比如從主路出輔路導航，系統都能識别到，這些都離不開北鬥地基增強基準站技術水準的提高。“北鬥系統因為是中國自己主導的一個系統，是以才能深入做到北鬥地基增強基準站的配套系統。也就是說導航精度不隻是衛星導航系統天上的星的影響，北鬥地基增強基準站的影響也非常大。”
他解釋稱，因為天上的資料受大氣層折射、污染物、雲層的幹擾，可能會産生一些誤差，但是自動駕駛要實作車道級的導航，有些建築物的沉降、大壩的安全就需要超高精度甚至到厘米的精度要求時，就需要北鬥地基增強基準站配合去解析信号，對收到導航資料進行修正之後再發送給各個應用終端，北鬥系統校正之後資料的準确性大大提高。
中關村空間資訊産業技術聯盟秘書長歐陽玲告訴北青報記者，“北鬥導航跟我們的生活其實是息息相關，因為數字經濟是需要基于時空資訊作為底座，這就繞不開我們的北鬥。導航、定位和授時等都是最基礎的一些功能。”
她表示，“GPS所具備的功能和應用，北鬥都可以實作，而且北鬥已實作全球覆寫，目前，北鬥的部分區域定位精度其實是高于GPS的，再加上北鬥具備的獨有短封包功能，北鬥總體性能是可以跟GPS相媲美的。”
産業總規模達1300億元
北京是北鬥衛星導航系統策源地
北青報記者了解到，今年的年會是繼2010年、2019年之後，第三次回到北京舉行。幾年間，北京市已經成功建成了北鬥導航與位置服務産業公共服務、時空資訊品質基礎設施一站式服務、北鬥時空資訊創新創業服務等重要平台。
北京市經濟和資訊化局黨組書記、局長姜廣智表示，北鬥系統提供的時間空間基準資訊成為數字資訊基礎設施的關鍵要素，北鬥技術正在與人工智能、大資料、區塊鍊等技術融合創新，不斷推動數字經濟新技術、新業态、新模式發展，在數字經濟标杆城市建設中發揮突出作用。北京作為北鬥衛星導航系統的策源地，創新資源集聚，發展優勢明顯，具有國内最為完整的産業鍊，23家北鬥領域上市企業占全國半數以上，産業總體規模已達1300億元，其中基于北鬥導航與位置服務的核心産值約為800億元，年均增速超過25%，規模和增速引領全國，産業布局不斷優化，應用推廣成效顯著。
百度地圖相關負責人告訴北青報記者，自北鬥衛星導航系統上線運作之初，百度地圖就啟動了以“北鬥”為基礎的地圖導航及定位服務。到了2020年，北鬥衛星導航系統全面上線，百度地圖團隊發現，在中國上空，手機接收到的北鬥衛星數量竟然占據了一半之多，相比于GPS等國外衛星在天空中的位置也有優勢。這時候也有很多客戶和開發者主動找到百度，提出在與公衆利益和國家安全相關的領域，如交通、金融、電力、能源、通信等，可以優先使用“北鬥”定位。這更讓百度堅定了用好北鬥的決心。
“理論很完美，實踐過程卻并非一帆風順。由于手機定位的硬體成本低，精度差，技術落地出現了很大的困難，同時伴随着工程、算法、資料來源等重重問題。”上述負責人表示，經過一年多步履維艱的測試，15版本的疊代，相當于每月至少更新1個版本，百度地圖在2022年9月實作北鬥優先定位，“百度地圖智能定位開放服務”也正式更新為“百度地圖北鬥定位開放平台”，該平台面向汽車、交通、物流、金融、景區等衆多領域，以更安全、精準、實時的服務，服務超255萬開發者。
精度部分高于GPS
國内主流廠商及IoT裝置紛紛接入北鬥
會上公布的資料顯示，目前華為、蘋果、vivo、OPPO等國内外主流智能手機廠商均支援北鬥。2022年，國内支援北鬥的新入網智能手機出貨量共計2.6億部，占比達到98.5%。
2022年9月，華為釋出的Mate50系列首次搭載了“北鬥短封包”功能。當身處荒漠無人區、出海遇險、地震救援等無地面網絡信号覆寫環境下，華為Mate50系列可通過暢連App将文字和位置資訊向外發出，與外界保持聯系，并支援多條位置生成軌迹地圖。“北鬥短封包” 依賴于北鬥導航系統的定位，通過北鬥衛星作為中繼節點，在沒有基站信号時将預警資訊通過衛星傳輸給使用者，廣泛應用于救災減災、野外救援、遠洋漁業等行業，此次是第一次被內建進手機中。
實際上，除了手機之外，更多的物聯網裝置也正在接入北鬥。
在繁華的北京商務中心區等使用場景裡，具有北鬥高精度定位功能的共享單車停放在電子圍欄内，友善使用者使用的同時，也便于從業人員及時排程、清運。搭載了北鬥高精定位子產品的美團單車，可在空曠場景取得亞米級（小于1米）的定位精度。美團單車硬體研發負責人窦科介紹，進一步提升定位的實時性和精度，美團已将共享單車的智能鎖晶片從2G更新到4G，并配置更先進的傳感器，使車輛排程更有序。
上述負責人介紹說，目前在中國大陸，北鬥衛星從搜星數量、信号強度、定位效果等多方面綜合來看，都已經優于GPS。美團單車目前已經全量支援北鬥信号。接入北鬥信号帶來最直接的變化提升，是能夠提升美團單車的定位性能，提升定位成功率。由此，美團單車使用者獲得更好的騎行體驗，美團單車運維團隊提升更優的管理效率。
為了進一步促進北鬥規模化應用，北青報記者從會上了解到，北京市經濟和資訊化局釋出了“北京市北鬥融合創新應用示範項目”的階段性成果。該項目是北京市策劃實施的中國第二代衛星導航系統重大專項第二期民用區域示範項目，打造可複制、易推廣的示範應用。目前，北鬥+車路協同應用已完成北鬥車載高精度融合終端研制、路側裝置及相應平台更新，推動貨運車輛網聯化和乘用車輛智能化應用示範；北鬥+無人配送應用面向外賣、末端快遞配送等業務，研制融合北鬥高精度定位技術的自動配送車，已在順義、經開區等地落地開展常态化營運，積極參與北京、上海、廣州等城市抗疫保供工作，累計完成室外場景真實自動配送訂單超過300萬單。
對于未來，歐陽玲表示，“目前北鬥的應用更多集中在行業使用者，今後北鬥會與區塊鍊、人工智能、網際網路、大資料等一同發揮作用，對城市治理包括城市部件管理、城市應急決策、移動運作監控等方向發揮更大效用。
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文/北京青年報記者 溫婧
編輯/樊宏偉