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卫星还在“织网” 北斗时代尚需时日

2018年04月17日 10:50:30 来源:科技日报 作者:付丽丽

  生活在大都市里的人们,出门如果没有手机导航,会感觉自己像盲人一样不会走路。而让人更无法忍受的,则是傻导航的瞎导乱导,“我就老跟导航吵架,气得我把手机摔了的心都有。”有网友说。

  “导航功能可精确到1米以内,能够清晰定位到具体车道……”日前,一则“北斗地图APP预计5月1日上线”的新闻迅速刷爆朋友圈。报道指出,这是一款基于北斗卫星精准导航服务的基础位置服务工具,可为广大用户提供移动、实时的定位和导航以及基于位置的衣、食、住、行和商家信息服务。

  对此,有网友表示极度振奋,“厉害了,我的北斗”。更有人说,“别了,美国人的GPS”。不过,也有人表示怀疑,北斗地图APP跟北斗导航是怎样的关系?北斗那么快就从“新闻”进入百姓生活了?

  北斗系统不可能出电子地图

  “北斗地图APP与北斗卫星导航系统(BDS)本质上没有直接关系,北斗地图APP是与高德地图、百度地图相类似的手机应用终端软件。至于地图终端软件是显示GPS的定位结果还是BDS的定位结果,要根据手机、导航仪等终端的硬件配置决定。”4月13日,上海司南卫星导航技术股份有限公司董事长王永泉博士在接受科技日报记者专访时说。

  对此,中国卫星导航定位协会首席科学家曹冲表示,北斗系统与导航电子地图确实有关系,因为利用北斗系统定位功能实现导航,必须用地图这样的形式表达出来。但是北斗地图的提法,却值得商榷。因为无论用北斗系统还是GPS系统,都用的是同样的地图,不存在北斗地图一说。

  就北斗系统和百度、高德的区别,中科院光电研究院研究员、北斗系统青年科学家徐颖介绍,北斗系统和GPS等都是全球卫星导航定位系统,一般由卫星、地面站和用户终端构成,主要提供位置信息,尤其是经度纬度和高度这样的三维信息。而百度、高德等都是地图软件,主要提供基于位置的增值服务,比如把位置显示出来,规划路径,提供拥堵情况等等。其核心是地图,在绘制时需用到很多手段,如遥感卫星、地图观测车、无人机观测等。

  “北斗系统是一个导航系统,百度或者高德可以利用北斗系统的定位结果进行位置输出,二者根本不是一个层面的东西。至于这个北斗地图APP,也许只是给地图起了个名字叫做北斗地图,就跟叫大熊座地图、小熊座地图一样,和北斗卫星导航系统并没有什么关系。”徐颖说。

  看到这则消息,中国北斗卫星导航系统微信公众号的北斗小编坐不住了。4月10日,北斗小编通过微信公众号辟谣称,北斗系统的功能是定位、导航、授时,还有短报文。像百度和高德这样的电子地图,涉及北斗系统的功能只有定位功能,及其衍生的位置服务功能。至于这些电子地图中核心的地图影像,涉及遥感卫星获取图像等技术手段,和北斗系统真是没有半毛钱关系。“换句话说,北斗系统只能对电子地图提供一定的技术支撑,而让北斗系统出一个电子地图,那真是臣妾做不到啊!”北斗小编“哭诉”道。

  各大卫星导航系统互相兼容

  当前,全球共有四大卫星导航系统,美国GPS、俄罗斯GLONASS(格洛纳斯)、中国的BDS(北斗)以及欧盟的Galileo(伽利略)。专家表示,如果非要说北斗和GPS的区别,那就是“北斗是自己的,GPS是美国的”。

  作为我国自主研发的卫星导航系统,从1994年立项到如今,北斗导航已经走过了24年。2012年,北斗二号系统成功发射了第16颗卫星,两个月以后系统正式开通运行,服务区域覆盖亚太。目前北斗定位已进入第三阶段,累计发射了31颗卫星,预计将于2020年前后完成35颗卫星发射,满足以亚洲为主的全球用户服务。

  “从技术上看,北斗导航系统是十分先进的,GPS能完成的,北斗系统也能完成;GPS不能完成的,北斗系统照样能做到。”中国科学院遥感与数字地球所研究智慧城市工程部负责人王大成自豪地说。

  然而,即使这样,北斗小编在中国北斗卫星导航系统微信公众号中也表示,很多新闻报道中所谓的不用GPS,只用北斗,“是不存在的”。现在卫星导航应用,基本上都是采取多模模式。就是说,为了让用户有更好的体验,各大卫星导航系统互相兼容、互为补充,从而用户可以享受到不间断的定位服务。北斗小编很为大家的爱国心点赞,但还得实事求是地告诉大家真相。

  而且,北斗系统从建设之初,就秉承“中国的北斗,世界的北斗”的理念,北斗系统是开放、包容的系统,愿与世界各卫星导航系统一起造福人类,服务全球。目前,北斗系统已经与GPS、GLONASS系统实现兼容互操作,因此,大家以后使用相关的卫星导航应用,应该会收到更多系统的信号,精度也会更高。

  王永泉表示,北斗地图APP宣称的导航精确度,只代表地图本身可能做得比较精细、准确,并非是只使用BDS而告别GPS。未来各种导航终端或专业设备都可以同时使用多种卫星导航系统的信号,实现多系统联合定位或导航,为用户提供更加准确可靠的定位结果。相对于GPS系统,BDS还具有报文服务功能,北斗系统用户终端具有双向报文通信功能,用户可以一次传送40—60个汉字的报文信息,该功能在一些特殊环境可提供一定的通信服务。

  赋能城市管理带来生活便利

  事实上,北斗在行业及国防领域应用已很普遍,如:精密测量测绘、电力授时、智能驾考、精准农业以及新型的无人机和智能汽车等,基于北斗卫星导航系统的厘米级高精度定位终端正扮演不可替代的重要“角色”,北斗系统的短报文服务,能在基站遭破坏、没有信号的情况下向外界发送自己的位置。这在2008年汶川地震中,给黄金救援赢得了宝贵时间。

  “未来3年,更多的手机、单车、可穿戴设备等终端都将使用北斗高精度定位服务,为城市管理赋能,给人们的生活带来便利。”有业内人士预计。

  在中国科学院遥感与数字地球研究所研究员彭玲看来,北斗卫星要大规模地推广大众应用,目前成本还比较高,性能稳定方面也有待进一步提升。有业内人士说,以芯片为例,由于制造工艺问题,假如GPS芯片是10元钱,北斗的芯片就是30元,企业是要控制成本的,如果要批量大规模生产北斗芯片,有多少企业愿意多花这20块钱?

  再就是下游用户端,尽管近几年不少安卓品牌手机特别是国产手机,如OPPO、vivo、华为、小米等已经可以支持北斗导航系统,但占据智能手机市场很大份额的苹果手机依然不支持,这就可能出现国产手机在北斗导航系统尚没有覆盖的国外无法使用,或是苹果手机不适配等尴尬情况。

  对此,王永泉似乎较为乐观,“以大众导航为例,我们现在使用的手机、车载导航仪大多已经同时支持GPS和BDS联合行为,只是用户感觉不到而已,很多人也不会关心导航到底用的是哪个卫星系统。”王永泉表示,“到2020年,随着BDS全球组网的完成,BDS将与GPS、GLONASS和Galileo系统全面兼容,在全球范围内肯定会得到更为广泛地应用。”

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  北斗导航系统的民用功能

  个人位置服务:当进入不熟悉的地方时,可以使用装有北斗卫星导航接收芯片的手机或车载卫星导航装置找到要走的路线。

  气象应用:北斗导航卫星气象应用的开展,可以促进中国天气分析和数值天气预报、气候变化监测和预测,也可以提高空间天气预警业务水平,提升中国气象防灾减灾的能力。

  道路交通管理:卫星导航将有利于减缓交通阻塞,提升道路交通管理水平。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。

  铁路智能交通:卫星导航将促进传统运输方式实现升级与转型。例如,在铁路运输领域,通过安装卫星导航终端设备,可极大缩短列车行驶间隔时间,降低运输成本,有效提高运输效率。北斗卫星导航系统将可提供高可靠、高精度的定位、测速、授时服务,促进铁路交通的现代化,实现传统调度向智能交通管理的转型。

  海运和水运:在世界各大洋和江河湖泊行驶的各类船舶大多都安装了卫星导航终端设备,使海上和水路运输更为高效和安全。北斗卫星导航系统将在任何天气条件下,为水上航行船舶提供导航定位和安全保障。同时,北斗卫星导航系统特有的短报文通信功能将支持各种新型服务的开发。

  航空运输:利用卫星导航精确定位与测速的优势,可实时确定飞机的瞬时位置,有效减小飞机之间的安全距离,甚至在大雾天气情况下,可以实现自动盲降,极大提高飞行安全和机场运营效率。通过将北斗卫星导航系统与其他系统的有效结合,将为航空运输提供更多的安全保障。

  应急救援:卫星导航已广泛用于沙漠、山区、海洋等人烟稀少地区的搜索救援。在发生地震、洪灾等重大灾害时,救援成功的关键在于及时了解灾情并迅速到达救援地点。北斗卫星导航系统除导航定位外,还具备短报文通信功能,通过卫星导航终端设备可及时报告所处位置和受灾情况,有效缩短救援搜寻时间,提高抢险救灾时效,大大减少人民生命财产损失。

  (本文图片来源于北斗卫星导航系统官网)

[编辑: 王姝]
(本文来源:科技日报)
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