這段時(shí)間一段院士采訪直接炸了科技圈,干了半輩子北斗的老專家直接戳破了很多人根深蒂固的誤區(qū)。很多人平時(shí)順口就說(shuō)北斗是中國(guó)版GPS,這話聽(tīng)著像是夸人,其實(shí)從根上就錯(cuò)了。全程參與北斗三代建設(shè)的劉經(jīng)南院士站出來(lái)發(fā)話,這個(gè)標(biāo)簽咱們不能要。
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這位劉經(jīng)南院士今年已經(jīng)83歲,是武漢大學(xué)教授,也是國(guó)家衛(wèi)星定位系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任。從北斗一號(hào)一路跟著走到北斗三號(hào),三十多年的心血都砸在這里,說(shuō)他最有話語(yǔ)權(quán)沒(méi)人能反駁。老百姓隨口說(shuō)的中國(guó)版GPS,聽(tīng)著像認(rèn)可,其實(shí)就是默認(rèn)北斗是GPS的跟風(fēng)替代品,說(shuō)白了就是矮化北斗。老爺子這次公開(kāi)糾正,就是要把這層糊了好久的誤解徹底揭掉。
現(xiàn)在北斗一共50顆在軌衛(wèi)星,空間信號(hào)精度優(yōu)于2米,全球定位精度優(yōu)于10米,測(cè)速精度優(yōu)于每秒0.2米,授時(shí)誤差不到20納秒。開(kāi)了精密單點(diǎn)定位模式,水平精度優(yōu)于0.3米,垂直精度優(yōu)于0.6米,直接做到了厘米級(jí)。目前GPS在民用領(lǐng)域,普遍還在米級(jí)精度晃悠。這差距擺在這里,不用多解釋大家都懂。
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比精度更本質(zhì)的差距,在底層功能架構(gòu)上。GPS本質(zhì)上就是個(gè)單向收音機(jī),只有衛(wèi)星往下播信號(hào),終端只能被動(dòng)接收,用戶沒(méi)法回傳信息。北斗不一樣,短報(bào)文通信是全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)里獨(dú)一份的雙向通信技術(shù)。沒(méi)手機(jī)信號(hào)沒(méi)基站的深山老林、茫茫大海,北斗照樣能收發(fā)消息,單次就能傳1000個(gè)漢字,這功能真的能救命。
今年3月初,包頭市應(yīng)急管理局在山區(qū)辦了場(chǎng)失聯(lián)人員搜救演練。現(xiàn)場(chǎng)完全沒(méi)有常規(guī)通信信號(hào),參演人員靠北斗短報(bào)文系統(tǒng),把語(yǔ)音和實(shí)時(shí)回傳到指揮中心,雙向聯(lián)動(dòng)全程順暢。換做GPS,在這種地方只能干等著沒(méi)轍。
兵器工業(yè)集團(tuán)今年2月推出一款集成北斗短報(bào)文的海上救生衣。人不小心落水,救生衣會(huì)自動(dòng)發(fā)送帶定位的求救信息,救援方收到之后還能反向回復(fù),整個(gè)救援鏈路直接閉合。這事GPS根本做不到,半點(diǎn)頭緒都沒(méi)有。
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信號(hào)設(shè)計(jì)的差距也很大。GPS是1978年的產(chǎn)物,受限于當(dāng)年的技術(shù),只用了單頻信號(hào)。單頻最大的問(wèn)題就是電離層的帶電粒子會(huì)折射延遲信號(hào),直接拉低定位精度。北斗直接用上了三頻信號(hào),多個(gè)頻段同時(shí)工作,還能互相校驗(yàn)糾錯(cuò)。不依賴地面基站,信號(hào)照樣穩(wěn)得住。低緯度地區(qū)和高原山區(qū)電離層干擾最猛,GPS在這些地方定位容易飄,北斗紋絲不動(dòng)。
星座的設(shè)計(jì)思路也完全不同。GPS全都是中圓軌道衛(wèi)星,北斗是高軌、中軌混合編隊(duì),高軌衛(wèi)星占比更大,抗遮擋能力天生就強(qiáng)。尤其是在亞太地區(qū),這種設(shè)計(jì)帶來(lái)的性能優(yōu)勢(shì)特別明顯。
老爺子說(shuō)話敞亮,沒(méi)光撿好聽(tīng)的說(shuō),也沒(méi)回避北斗現(xiàn)在存在的問(wèn)題。他直言北斗產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在有成長(zhǎng)的煩惱,兩萬(wàn)多家參與企業(yè),龍頭太少,規(guī)模型制造類上市公司還不到4家。大量廠商擠在低端賽道拼價(jià)格,利潤(rùn)壓到見(jiàn)底,根本拿不出多余的錢(qián)投研發(fā)。大眾消費(fèi)端的產(chǎn)品長(zhǎng)得幾乎一模一樣,消費(fèi)者分不出差異,只能比誰(shuí)更便宜。這么卷下去,到最后大家都沒(méi)好結(jié)果。
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出路老爺子也給得明明白白。北斗的未來(lái)不用跟GPS在同一條賽道拼高低,要做的是技術(shù)升維,開(kāi)辟新賽道換道超車。說(shuō)白了就是把通信、導(dǎo)航、遙感、行為控制四種能力融合成一站式的時(shí)空智能服務(wù),也就是業(yè)內(nèi)說(shuō)的通導(dǎo)遙控一體化。武漢光谷的自動(dòng)駕駛實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)就能說(shuō)明問(wèn)題,單用GPS定位成功率不到60%,北斗加5G加視覺(jué)加AI的融合方案,直接把成功率拉到了95%以上。差的可不只是三十五個(gè)百分點(diǎn),放在自動(dòng)駕駛場(chǎng)景里,這就是能用和不能用的分界線。
今年4月1日起,北斗短報(bào)文與地面網(wǎng)短消息互通的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施。中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)星網(wǎng)、華為、榮耀、vivo一堆行業(yè)巨頭都參與了標(biāo)準(zhǔn)制定。標(biāo)準(zhǔn)落地之后,普通手機(jī)不用額外加裝專業(yè)終端,在沒(méi)有地面信號(hào)的地方也能通過(guò)北斗衛(wèi)星發(fā)短信。北斗正在從專業(yè)領(lǐng)域,一步步走進(jìn)普通人的口袋。
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還有一個(gè)值得關(guān)注的突破,清華大學(xué)智能微系統(tǒng)與納衛(wèi)星團(tuán)隊(duì)花了二十年,搞出了全球首創(chuàng)的光學(xué)導(dǎo)航定位技術(shù)。這套系統(tǒng)用光信號(hào)搭建太空導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò),光波直線傳播,天生就抗干擾。哪怕無(wú)線電信號(hào)全被壓制,光學(xué)導(dǎo)航照樣能頂上去,給北斗體系又多添了一層保障。
今年3月13日,中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室宣布,北斗要給在軌衛(wèi)星實(shí)施遠(yuǎn)程升級(jí)。不用發(fā)射新衛(wèi)星,不用停止服務(wù),就能直接給50顆在軌衛(wèi)星遠(yuǎn)程刷機(jī),把性能再往上提一檔。光是這個(gè)操作,就已經(jīng)很能說(shuō)明北斗的技術(shù)實(shí)力了。
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劉經(jīng)南院士有一段話特別值得琢磨。他把時(shí)空信息產(chǎn)業(yè)比作慢變量,說(shuō)它不像互聯(lián)網(wǎng)那樣一夜爆紅,但是影響特別深遠(yuǎn)。就像水和空氣,平時(shí)感受不到它存在,一旦失去,很多行業(yè)都會(huì)直接停擺。仔細(xì)想想確實(shí)是這么回事。
平時(shí)打車點(diǎn)外賣(mài)坐高鐵,沒(méi)人會(huì)特意在意手機(jī)調(diào)用的是北斗還是GPS。可真遇到地震洪水,地面基站全部癱瘓,那個(gè)還能把信號(hào)傳出去的,名字就是北斗。繞回最開(kāi)始的問(wèn)題,為啥不能叫北斗中國(guó)版GPS。因?yàn)檫@個(gè)說(shuō)法從根子上就錯(cuò)了。
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GPS是1978年的設(shè)計(jì),北斗一號(hào)1994年立項(xiàng)的時(shí)候,就選了一條完全不同的技術(shù)路線。三頻信號(hào)、短報(bào)文通信、混合星座、通導(dǎo)遙一體化,這些能力GPS統(tǒng)統(tǒng)沒(méi)有。拿一個(gè)不具備這些能力的舊系統(tǒng)給北斗貼標(biāo)簽,是對(duì)北斗三十二年自主創(chuàng)新的誤讀。老爺子說(shuō)得好,現(xiàn)在北斗在全球服務(wù)性能和精度上已經(jīng)超越GPS,這是了不起的成就,但也只是新的起點(diǎn)。產(chǎn)業(yè)短板確實(shí)存在,行業(yè)內(nèi)卷的問(wèn)題確實(shí)嚴(yán)峻,可方向已經(jīng)明確了,不在舊賽道上跟別人比速度,要自己修一條新路走。北斗就是北斗,別再給它貼別人的標(biāo)簽了。
參考資料:證券時(shí)報(bào) 人民財(cái)訊·大觀劉經(jīng)南院士專訪
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