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北斗卫星导航系统为全产业链赋能
■柴雅欣、付筱菁
古有北斗七星辨明方向，今有北斗卫星定位九州。7月31日，国家主席习近平宣布，“北斗三号全球卫星导航系统正式开通！”这一由我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，将为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务。北斗卫星导航系统有何本领，怎样实现全产业链发力？北斗卫星全球组网，又将如何推动生产生活变革、赋能行业产业发展？
身兼五大能力
北斗卫星导航系统是由我国自主建设运行的重要空间基础设施，也是我国迄今为止，规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型复杂航天系统。
说起北斗，不少人的第一反应就是“导航定位”。实时导航和快速定位是卫星导航系统最基本的功能，除此之外，北斗还具有精确授时、位置报告和短报文通信三大特色功能。
“北斗卫星本身是我们国家的一个授时系统。”中国科学院国家授时中心副主任卢晓春说，北斗三号卫星上的星载铷原子钟的精度处于国际领先水平，可以达到每天100亿分之5秒。目前，这一功能已广泛应用于通信、电力、金融等系统。
位置报告功能，与北斗“有源定位”的特性息息相关。有源定位是中国北斗的一大创举，利用无线电测定技术，通过两颗地球同步轨道卫星联手，不仅能回答用户“我在哪”，还能告诉关注用户行踪的相关方“你在哪”，广泛用于搜救、渔业等领域，是保障民生安全的“千里眼”。
短报文通信功能，是北斗系统的“独门绝技”。导航卫星和通信卫星是两种类型的卫星，但北斗导航卫星却附加了通信功能。中国卫星导航定位协会副秘书长王博介绍称，北斗用户利用终端，不仅可以知道自己的位置，还可以通过短报文将自己的情况告诉他人。这个功能在沙漠、远洋、深山、森林等没有网络覆盖的地区，或者是灾害发生、通信受阻时至关重要。
在北斗三号系统中，短报文通信的能力显著提升，信息发送能力从最初一次120个汉字提升到1200个汉字，广泛用于远洋渔业、抢险救灾、全球搜救等多个领域。据中国卫星导航定位协会会长于贤成介绍，目前全国7万余艘渔船和执法船安装了北斗终端，累计救助1万余人。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。值得一提的是，北斗空间段采用三种轨道卫星组成的混合星座，除了与美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统同样具有中圆地球轨道卫星外，还具有地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星，这两类卫星属于高轨卫星，卫星越高，其抗遮挡能力越强，无论是在高楼林立的城市，还是在多有遮挡的山区，在其他卫星系统不能定位的情况下，北斗依然能“坚守岗位”。尤其在低纬度地区，北斗性能更具优势。
惠及国内服务全球
15年前，我国测量珠峰高程时，全球导航卫星系统（GNSS）卫星测量主要依赖美国的GPS系统。而今年的测量，我国同时参考中国北斗、美国GPS、欧洲伽利略、俄罗斯格洛纳斯四大全球卫星导航系统，并且以北斗的数据为主。其中，由上海华测导航技术股份有限公司研制的北斗高精度定位设备，在测量中发挥了重要作用。
华测导航总部位于上海市青浦区西虹桥北斗产业园，这里聚集了百余家与北斗产业相关的企业，北斗产业链上、中、下游已形成紧密联系。
从应用层面向上溯源，北斗产业链是如何划分的呢？
据了解，北斗产业链主要集中于北斗系统的用户段，分为上游基础元器件、中游终端、下游运营服务三大环节。其中，上游基础元器件主要是芯片、板卡、天线等基础元器件；中游终端主要是指能接收“北斗”信号的导航和定位装置；下游运营服务主要是指为政企用户、行业用户、服务商和大众消费者提供基于“北斗”的定位、导航、授时、短报文通信等各类基础服务。
从为亚太区域提供服务到为全球提供服务，北斗实现全球组网，不仅意味着北斗服务范围覆盖面更广，还会使全产业链受益，相关产业链产品就多了一套支持系统，这些产品的使用体验、稳定性、可靠性都会随之大幅提升，特别是芯片和终端产业。
在终端产品方面，以智能手机为例，2019年，国内卫星导航定位终端产品总销量突破4.6亿台，其中智能手机销售量达到3.72亿台。截至2019年第三季度，在中国市场申请入网的手机有400余款具有定位功能，其中支持北斗定位的近300款。
北斗全产业链发力，既惠及国内，也服务全球。“2019年北斗海外应用合作及贸易交往更加频繁，国产北斗基础产品已出口120余个国家和地区，基于北斗的土地确权、精准农业、智慧施工、智慧港口等，已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等地得到成功应用。”于贤成说。
北斗系统全面建成，将极大推动我国卫星导航产业新一轮发展。《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2019年，我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到3450亿元人民币，较2018年增长14.4%，预计2020年产业总体产值将超过4000亿元。
信号在天边，应用在身边。未来，北斗拥有无限可能。正如首任北斗卫星导航系统总设计师孙家栋院士曾说的那样，“北斗的应用只受人类想像力的限制”。