捕捉極端天氣資料、台風登陸時支撐防汛……“北鬥”從天邊走到身邊

說起大陸的“北鬥”，除了大家熟知的“導航定位”，你還了解多少？

“北鬥”即北鬥衛星導航系統，1994年啟動建設，2020年完成部署目标并正式開通，是中國自主建設、獨立運作、與世界其他衛星導航系統相容共用的全球衛星導航系統，是當今全球衛星導航系統四大供應商之一。

自正式開通以來，“北鬥”逐漸從天邊走到人們的身邊，與各類新興技術進行強強聯合，實作跨領域、跨行業、跨區域的廣泛應用，如在氣象測報、交通、農林等領域。越來越多的“北鬥+”，為經濟社會高品質發展注入新動力，據《2023中國衛星導航與位置服務産業發展白皮書》顯示，2022年，大陸國内衛星導航定位終端産品的總銷量約3.76億台/套。

其中，氣象測報是最早應用北鬥系統的重要領域之一。2023年7月，中國氣象局宣布用3年時間将大陸氣象探空業務全面更新為北鬥探空系統，廣東是北鬥探空系統組網觀測示範業務化試點省；2024年伊始，河源放出一個“氣球”，這意味着，廣東省在全國率先啟動北鬥導航智能探空業務，這也是北鬥導航探空智能系統在全球首次步入正式業務化。

“北鬥”+氣象

廣東率先更新北鬥探空系統 6小時捕捉極端天氣氣象資料

2024年1月1日，廣東省清遠、陽江、河源、汕頭四個北鬥探空站的高空資料，實時上傳至中國氣象局氣象大資料雲平台“天擎”系統。這意味着在經過一年多的探空組網觀測業務化示範後，廣東省氣象探空業務正式實作北鬥探空業務切換，為大陸全面推進北鬥探空系統建設打造模闆。

河源，放出了第一個“氣球”。

6時30分，廣東河源國家高空氣象觀測站内，一名從業人員開始檢測探空儀，為儀器施放做準備，另一名從業人員則充灌氫氣球。

7時15分，儀器準時施放。該儀器将實時擷取的溫度、氣壓、濕度、風向、風速等氣象要素傳向地面接收裝置，并同步上傳至國家級雲端中心平台。

7時34分04秒，儀器已生成第一份資料産品，供全國天氣預測平台使用。當儀器探測高度達到3萬米左右後，此次探測結束。這是河源第一個北鬥導航智能探空氣球正式施放，意味着廣東省氣象探空業務正式實作北鬥探空業務切換，為大陸全面推進北鬥探空系統建設打造模闆。同時，這是廣東省在全國率先啟動北鬥導航智能探空業務，也是北鬥導航探空智能系統在全球首次步入正式業務化。

“放氣球”是日常氣象觀測的重要組成部分。氣象觀測是預報和服務的基礎。當遇到極端天氣時，就需要加密觀測，盡可能擷取更多的氣象資料。自19世紀現代探空業務發展以來，加密觀測都隻能通過多放氣球來實作。

然而，這種探空站間距稀疏、觀測間隔為12小時的探空觀測，很難捕捉大部分曆時短、驟發性強的強對流災害性天氣。大陸自主研發的第三代探空系統，北鬥探空系統具備平漂探空能力，實作一次放球就能擷取上升、平漂、下降三個階段共計約6小時的高空連續觀測資料，打破了上百年的高空觀測模式。

另外，以前的資料是一個探空儀向一個地面站傳輸，北鬥探空系統每個探空儀傳回的資料都能被不同的地面接收站同時接收，在基于網際網路的“雲+端”架構下，實作北鬥探空業務資料資料和原始觀測資料從台站直接到國家級資料庫的實時傳輸。

廣東天氣形勢複雜，經常受到台風等極端天氣影響。自2022年8月起，當地氣象部門開展北鬥探空系統組網觀測示範業務化試點。

試驗資料表明，北鬥探空系統資料穩定可靠，資料品質達到世界氣象組織（WMO）探空資料最高目标要求，測風誤差由3米/秒提升到0.3米/秒。借助精準的北鬥探空資料，氣象部門對大雨及以上降水預報準确率評分提高36%以上，72小時降水預報準确率評分提升高達44.83%。

目前，廣東氣象部門已将北鬥探空資料常态化應用于氣象預報、數值預報、衛星遙感等領域。此外，北鬥探空寫入世界氣象組織技術委員會進階别指導意見檔案，并作為新型技術推進，為全球氣象探空高品質發展提供中國方案。

預計到2025年底，大陸将建成全國觀測無縫隙的地-空物聯網，基本完成北鬥探空業務系統更新換代。

“北鬥”+交通

實時擷取公共汽車位置資訊 随時随地檢視到站時間

氣象測報是最早應用“北鬥”的重要領域之一，實際上，自正式開通以來，“北鬥”逐漸從天邊走到人們的身邊，與各類新興技術進行強強聯合，實作跨領域、跨行業、跨區域的廣泛應用，越來越多的“北鬥+”為農業、工業、交通、氣象等領域賦能。

交通領域是與北鬥衛星導航系統聯系最直接的領域，也是北鬥衛星導航系統應用極其普遍的領域。

據報道，江蘇省太倉市市民周女士十多年來一直乘公共汽車上下班，過去，等公交對于她來說是最難熬的一件事。由于不知道公共汽車什麼時候到，為了不遲到，她每天都要很早出門。等車期間，她一步都不敢離開公共汽車站牌，生怕錯過車。但最近幾年，她發現公共汽車站變得智能起來：“候車亭上會顯示公共汽車還有幾站到達，手機點開太倉公交微信小程式，随時随地都能檢視距離各個站點最近的公共汽車還有多久到。我出門前可以算好時間掐着點坐車，不用再像以前那樣傻等了。”

這種便捷的體驗，得益于太倉市公共汽車輛的衛星定位系統更新改造，借助北鬥定位技術，管理方可以實時擷取每一輛公共汽車的位置資訊，進而實作對公共汽車的精确排程和管理。通過對公交資料的收集和分析，實作交通規劃和資源配置的優化。這不僅大大提高了公共汽車的運作效率，給乘客帶來便捷的服務，同時還提升了公共汽車行駛的安全性。

“北鬥”+農業

無人收割機精準自動收割 農場“耕種收”品質效率提高

農業領域也開始攜手北鬥衛星導航系統，一大批無人農機、智慧農業平台讓種田變成一件輕松的事。

在河南省鶴壁市浚縣的一家現代農業産業園，搭載了北鬥導航系統的無人農機裝置，讓農場“耕種收”的品質和效率得到顯著提高。農戶隻需要把無人收割機開到田裡，打開開關，它就能按照設定好的路線自動進行收割，不僅瞄得精準、行得筆直而且收得幹淨利索。農戶隻需坐在屋内，通過手機就能檢視收割進度和作業面積。

事實上，如今生活中的許多方面都能看到北鬥的影子。從最直覺的表現來看，北鬥已成為人們日常所使用的智能手機、可穿戴裝置等産品的标準配置。看似遠在天邊的北鬥，實際上已近在咫尺。中國衛星導航定位協會首席科學家曹沖認為，我們原來是隻推廣北鬥應用的技術，用來定位、導航。而如今，“+北鬥”讓北鬥的能力變成各行各業也可以應用的能力。

《2023中國衛星導航與位置服務産業發展白皮書》顯示，2022年，大陸國内衛星導航定位終端産品的總銷量約3.76億台/套，其中具有衛星導航定位功能的智能手機出貨量達到2.64億部。交通運輸領域已累計推廣應用各類北鬥終端超過810萬台/套，移動通信領域已有近330萬座4G和5G基站應用北鬥授時，農業領域已累計推廣應用各類北鬥終端近160萬台/套。

“北鬥”+工業

短封包通信特色功能 解決偏僻油田資訊傳輸問題

除了氣象、交通、農業等傳統領域，工業和資訊化部黨組書記、部長金壯龍曾在2023年10月第二屆北鬥規模應用國際峰會上表示，工信部将積極拓展北鬥在工業網際網路、物聯網、車聯網等新興領域應用，助力工業企業“智改數轉”，培育“北鬥+”新模式新業态，促進形成新質生産力。

位于河南省焦作市的焦作千業水泥有限責任公司谷堆後水泥灰岩礦（以下簡稱千業礦山）是“國家級綠色礦山”，在這裡，北鬥高精度定位融合5G網絡和車聯網技術，打造出一座綠色、高效、安全的礦山。據千業礦山的從業人員介紹，以前，礦山作業區大約需要幾十個勞工，而如今，現場隻需要六七個維護人員，其餘的勞工隻需坐在操控室裡，通過電腦遠端操作智能鑽機、智能挖機和純電無人礦卡作業即可，極大提高了礦區人員作業的安全性，推動了企業的數字化轉型。

近年來，中國的工業制造水準快速提升，生産制造日益向數字化、智能化邁進，這其中，北鬥等新興技術發揮了重要作用。

能源行業也是北鬥應用較為廣泛的行業。以石油化工領域為例，中國石化西北油田順北油氣田位于塔克拉瑪幹沙漠腹地，由于所處的位置偏僻，無線傳輸網絡和有線傳輸網絡無法覆寫，導緻油氣井場的資料難以實時回傳。為了解決這一問題，西北油田在國内首次研發了北鬥三号短封包井場資料傳輸系統。據了解，北鬥系統有一項特色功能，就是短封包通信，這種通信不受地域環境限制，可以直接通過衛星信号進行雙向資訊傳遞，在傳統資料傳輸方式行不通的情況下，有效解決了油田的資訊傳輸問題。

而在中國石油烏魯木齊石油化工有限公司，依靠北鬥高精度定位的新型巡檢裝置讓公司的巡檢效率大大提升。據公司的從業人員介紹，這些新型裝置能夠提前錄入巡檢路線，一旦出現漏檢，機器就會立刻發出提醒，在巡檢裝置上，從業人員還能清楚地看到隐患圖檔、位置等資訊。

事實上，近年來，“北鬥”逐漸在大陸油田勘探、鑽采、煉化、儲運等各種業務領域得到應用，為“數字中國石油”建設添磚加瓦。去年，中國石油北鬥營運服務中心融合各項新技術，搭建完成了油氣行業唯一覆寫全國的“北鬥高精度網”——中國石油北鬥高精度網。該網絡可以在全國範圍内提供實時米級、分米級、厘米級和事後毫米級的高精度定位服務，為石油化工企業的衆多生産環節提供位置資料支撐。比如，在油氣勘探環節，該網絡可以為從業人員提供精準智能導航；在成品油銷售環節，該網絡可以實作對油庫和油罐的動态監管，實時監測儲存中的各項安全資料。

“北鬥”+防災減災

在台風登陸時依舊傳輸重要資料 為全市防汛排程指揮工作提供支撐

防災減災也是近年來北鬥衛星導航系統應用的一個重要方向。

大海上的天氣瞬息萬變，風險系數極高。對于常年在大海上讨生活的人來說，出海最怕遇到的就是風浪或者惡劣天氣。為了確定船員們的安全，近年來，福州市連江、倉山、馬尾等地的8000多艘鄉鎮船舶陸續安裝了北鬥三号船載終端，均接入了鄉鎮船舶管理平台。船員一旦遇到險境，隻需按下報警鍵，終端就會自動發送位置資訊給管理平台。同時，該終端還可以實時監測船隻裝置的電池電量、航行狀态等資料，如發生裝置異常等情況，會自動将相關資料發送到監管平台，第一時間實施海上救助。

國内從事北鬥應用的高新技術企業——福信富通科技股份有限公司首席技術官方立表示，北鬥是一個通信、導航、授時一體化的大系統，“北鬥+智慧海洋”“北鬥+智慧應急”等防災減災産品，是北鬥應用最為典型和突出的領域。當北鬥高精度定位與人工智能等新技術深度融合，便形成了高精度導航定位、授時、大容量短封包、地殼形變監測等衆多優勢，可以對各類災害風險進行超前感覺、智能預警和精準防控。

福建省泉州市洪水預警報中心是全國水利系統首批北鬥三号衛星短封包民用使用者。據泉州市洪水預警報中心副主任傅承琦介紹，北鬥衛星通信系統具有信号覆寫範圍廣、無通信盲區等優點，可以将水情、雨情的實時資訊傳輸至省、市各級防汛抗旱指揮部和水工程排程指揮中心，在應對特大台風、暴雨等極端天氣的過程中，發揮着至關重要的作用。

今年夏天，第5号台風“杜蘇芮”強勢登陸福建省泉州市，當地是以迎來特大暴雨，24小時降雨量達到250毫米。當時，由于超強台風和特大暴雨，泉州市泉港、惠安、南安片區的超短波信道的中繼站和GPRS信道的移動基站均出現不同程度的故障，導緻兩個信道水雨情資料傳輸出現較大面積延遲、丢包等問題，但當地的50個北鬥衛星野外站點卻沒有受到影響，依舊實時、穩定、準确地傳輸着“水位”和“雨量”等重要資料，為全市防汛排程指揮工作提供了強有力的支撐。

事實上，除了防汛等方面，北鬥衛星導航系統在大壩等重大工程安全監測、森林火災防範等方面也發揮着重要作用，“北鬥”不僅僅是“指路星”，更是“守護星”。

整合：李芷琪

來源：中紀委網站、央視新聞、經濟日報