北斗系統(tǒng)的

　　重中之重在于應(yīng)用

　　——孫家棟

　　編者按：

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是國家重要的時(shí)空信息基礎(chǔ)設(shè)施。到2020年，中國還將發(fā)射10余顆北斗衛(wèi)星，完成北斗三號系統(tǒng)全面建設(shè)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)服務(wù)性能。屆時(shí)，北斗系統(tǒng)的服務(wù)性能將更高。北斗提供全球服務(wù)，是建設(shè)的一大步，也是發(fā)展的新起點(diǎn)。北斗系統(tǒng)將迎來全球組網(wǎng)“元年”。北斗系統(tǒng)走向全球市場具備條件，北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來歷史新的機(jī)遇期。在天上的系統(tǒng)基本建成的背景下，地面的北斗應(yīng)用，將成為北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。在此背景下，本刊記者特約中國科學(xué)院院士、北斗系統(tǒng)首任總設(shè)計(jì)師孫家棟，聆聽他對北斗系統(tǒng)應(yīng)用的判斷和見解。上述文章根據(jù)孫家棟院士口述整理，并獲得孫家棟院士審定確認(rèn)。

　　隨著北斗三號和相關(guān)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，北斗產(chǎn)業(yè)正全面進(jìn)入創(chuàng)新發(fā)展的新階段。當(dāng)前，北斗系統(tǒng)“天上好用”已基本完成；而“地上用好”，即推動各行各業(yè)與北斗技術(shù)相結(jié)合才開始萬里長征的第一步。

　　北斗系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用（以下簡稱“北斗應(yīng)用”）呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢，正成為北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重，為國計(jì)民生作出重要貢獻(xiàn)。

　　當(dāng)前，國家需要盡快推動各行各業(yè)北斗應(yīng)用，推廣國家北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)“百城百聯(lián)百用”先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，培育旗艦型北斗應(yīng)用國企集團(tuán)，將北斗系統(tǒng)打造成真正的“國家名片”。在國內(nèi)“用好”的基礎(chǔ)上，推動北斗應(yīng)用服務(wù)“一帶一路”沿線國家和地區(qū)，實(shí)現(xiàn)從“走出去”到“走進(jìn)去”的升級。

　　一

　　北斗系統(tǒng)建設(shè)為北斗應(yīng)用提供基礎(chǔ)條件

　　我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)縱向鏈條式分布，分為上游的基礎(chǔ)器件、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，中游的系統(tǒng)集成、終端集成，以及下游的運(yùn)營服務(wù)。其中，下游的運(yùn)營服務(wù)，即北斗技術(shù)與各行業(yè)、各領(lǐng)域、各場景相結(jié)合而衍生新模式、新業(yè)態(tài)，其市場需求是中上游市場持續(xù)性增長的基礎(chǔ)。而對整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈而言，其運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供高穩(wěn)定、廣覆蓋的信息。

　?。ㄒ唬?/p>

　　北斗系統(tǒng)建設(shè)推動北斗應(yīng)用與各行業(yè)結(jié)合

　　只有“天上好用”，才能“地上用好”。這也就是說，只有北斗系統(tǒng)提供穩(wěn)定的、達(dá)到一定精度的信號，才能應(yīng)用于地面的各專業(yè)領(lǐng)域、各種生產(chǎn)生活場景。在信息社會，各行各業(yè)基本都需要北斗標(biāo)記時(shí)間坐標(biāo)與位置坐標(biāo)。如果沒有相關(guān)的應(yīng)用推廣，那技術(shù)再好也因無法與行業(yè)結(jié)合而取得經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

　?。ǘ?/p>

　　北斗應(yīng)用市場是我國贏得衛(wèi)星導(dǎo)航國際競爭的關(guān)鍵

　　目前，國際上還存在著美國全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯格洛納斯、歐盟伽利略星座等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及日本、印度的區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)。這些國家和地區(qū)紛紛加快衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)，中國的北斗系統(tǒng)在走向全球過程當(dāng)中面臨著國際競爭。要贏得國際競爭的主動權(quán)，關(guān)鍵在開展好地面應(yīng)用。衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的競爭力，不在天上有多少衛(wèi)星，而在地面應(yīng)用夠不夠強(qiáng)、夠不夠廣、夠不夠豐富。天上的衛(wèi)星信號不接收處理，不與具體的需求相結(jié)合，不走完落在具體應(yīng)用的“最后一公里”，那么衛(wèi)星信號就毫無價(jià)值。

　?。ㄈ?/p>

　　“北斗三號”組網(wǎng)推動北斗應(yīng)用全球化

　　北斗系統(tǒng)建設(shè)，包括太空中的衛(wèi)星組網(wǎng)以地面增強(qiáng)基站的建設(shè)，是地面開展北斗應(yīng)用的基礎(chǔ)條件。目前，“北斗三號”已開始全球組網(wǎng)，我國北斗系統(tǒng)正處在從重點(diǎn)覆蓋“一帶一路”沿線國家和地區(qū)，到全面覆蓋全球的關(guān)鍵時(shí)期，正迫切需要推動北斗應(yīng)用走向全球。

　　目前，北斗系統(tǒng)覆蓋“一帶一路”沿線國家和地區(qū)，技術(shù)條件已經(jīng)成熟?！耙粠б宦贰毖鼐€國家和地區(qū)，可利用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位、導(dǎo)航技術(shù)，開展各行業(yè)各領(lǐng)域的應(yīng)用?！耙粠б宦贰钡谋倍窇?yīng)用，需要國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)的借鑒和推廣。只有國內(nèi)率先用好北斗，才能讓北斗走出國門。

　　在北斗系統(tǒng)全球化“元年”來臨之際，中國不僅要推動北斗應(yīng)用“走出去”，以“一帶一路”作為北斗應(yīng)用未來的主要市場，提供相應(yīng)的產(chǎn)品和技術(shù)支持；還要實(shí)現(xiàn)從“走出去”到“走進(jìn)去”的轉(zhuǎn)變，讓北斗應(yīng)用同沿線國家的國計(jì)民生深入結(jié)合，貢獻(xiàn)中國力量。

　?。ㄋ模?/p>

　　國家新時(shí)空服務(wù)體系建設(shè)推動北斗應(yīng)用迭代升級

　　根據(jù)國家的計(jì)劃，我國將在2020年年底完成“北斗三號”建設(shè)。2030年之前，還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系。

　　下一代定位導(dǎo)航授時(shí)體系，將解決目前衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還無法解決，或解決不太好的問題，比如室內(nèi)、海洋、深空等場景的導(dǎo)航問題。新的綜合時(shí)空體系建設(shè)，將推動北斗技術(shù)融合創(chuàng)新和北斗產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。

　　未來，移動通信、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，將加速實(shí)現(xiàn)與北斗技術(shù)融合創(chuàng)新。以北斗時(shí)空信息為核心的導(dǎo)航定位授時(shí)服務(wù)產(chǎn)品，必將被越來越多地應(yīng)用到電子商務(wù)、移動智能終端、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、互聯(lián)網(wǎng)位置服務(wù)中。北斗應(yīng)用將大規(guī)模進(jìn)入到行業(yè)應(yīng)用、大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生服務(wù)等領(lǐng)域，深刻影響和改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。

　　二

　　北斗應(yīng)用的現(xiàn)狀與趨勢

　　我國北斗系統(tǒng)的建設(shè)，沒有像國外GPS那樣追求一步到位覆蓋全球，而是采取先覆蓋區(qū)域，再覆蓋全球的建設(shè)方案。這樣的建設(shè)思路，讓北斗系統(tǒng)提早至少五年提供服務(wù)，為北斗應(yīng)用創(chuàng)造了黃金般的落地窗口期。

　　2012年以來，北斗應(yīng)用乘著五年黃金窗口期迅猛發(fā)展。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于交通、民政、氣象、漁業(yè)、測繪、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、國土、水利等傳統(tǒng)行業(yè)領(lǐng)域。隨著北斗應(yīng)用深化，北斗逐步開始服務(wù)于無人駕駛、市政管網(wǎng)、環(huán)衛(wèi)、應(yīng)急救援、智慧養(yǎng)老等智能服務(wù)和大眾信息消費(fèi)等更廣闊的市場領(lǐng)域，北斗應(yīng)用范圍和規(guī)模空間無限、潛力無限、前景無限。

　?。ㄒ唬?/p>

　　北斗應(yīng)用迅速普及、產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速擴(kuò)大

　　據(jù)《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2019）》數(shù)據(jù)，2012年，中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值僅為810億元，這一數(shù)據(jù)在2018年達(dá)到3016億元，較2017年增長18.3%。其中，由應(yīng)用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)所衍生或直接帶動形成的關(guān)聯(lián)產(chǎn)值，達(dá)到1947億元，較2017年增長18.1%。國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備營銷總規(guī)模相較于全球市場，占比逐年提高，已接近15%。

　　另據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年國內(nèi)導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷量突破5.3億臺，其中具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)銷售量達(dá)到3.9億臺。汽車導(dǎo)航后裝市場終端銷量達(dá)到400萬臺，汽車導(dǎo)航前裝市場終端銷量突破450萬臺，各類監(jiān)控終端銷量在500萬臺左右，專業(yè)高精度接收機(jī)終端銷量突破16萬臺（套）。

　　2013年10月，我國出臺的《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》提出，要大力推動中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，力爭到2020年產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過4000億元。按照過去幾年20%到30%的增長速度，我國將如期完成這一目標(biāo)。

　?。ǘ?/p>

　　北斗產(chǎn)業(yè)鏈重心轉(zhuǎn)向運(yùn)營服務(wù)

　　目前，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈已形成完整的內(nèi)循環(huán)。雖然，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值仍然主要集中在中游，但重心已經(jīng)呈現(xiàn)出向下游轉(zhuǎn)移的趨勢，說明產(chǎn)業(yè)正逐步走向成熟。

　　據(jù)《中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2019）》，我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈上游產(chǎn)值占比為10.94%，其中基礎(chǔ)器件、基礎(chǔ)軟件和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)產(chǎn)值分別占比為4.44%、2.1%和4.4%;中游產(chǎn)值占比為47.46%，其中終端集成環(huán)節(jié)占比為34.57%，系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)占比為12.89%;下游運(yùn)營服務(wù)產(chǎn)值在總產(chǎn)值中占比增長到41.6%，在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中漲幅最快。

　?。ㄈ?/p>

　　北斗應(yīng)用與國民經(jīng)濟(jì)、大眾生活相結(jié)合

　　在行業(yè)市場、大眾市場和特殊市場等三大細(xì)分領(lǐng)域，北斗應(yīng)用正在深度和廣度上快速推進(jìn)。

　　行業(yè)市場方面，北斗應(yīng)用的增長主要以車船監(jiān)管、高精度應(yīng)用為主。同時(shí)，電力行業(yè)也已基本形成了穩(wěn)定增長的授時(shí)、定位、短報(bào)文應(yīng)用市場。

　　大眾市場中，北斗應(yīng)用規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，2018年國內(nèi)銷售的智能手機(jī)超過60％的款型均支持北斗。北斗開始大規(guī)模進(jìn)入乘用車輛前裝市場，目前已經(jīng)累計(jì)有超過200萬輛車擁有“北斗芯”，隨著《智能網(wǎng)聯(lián)汽車道路測試管理規(guī)范（試行）》的出臺，智能網(wǎng)聯(lián)汽車新興市場需求將逐步顯現(xiàn)。

　　特殊市場涉及軍用、警用、防災(zāi)減災(zāi)、應(yīng)急救援、公共安全等領(lǐng)域。除軍用裝備以外，北斗應(yīng)用的相關(guān)產(chǎn)品及服務(wù)在警用、防災(zāi)減災(zāi)和安防等細(xì)分市場也獲得大量部署。

　　智慧城市是北斗應(yīng)用的新興市場。北斗技術(shù)越來越廣泛地應(yīng)用于城市綜合管理、信息化改造和智能服務(wù)的方方面面。智慧城市建設(shè)發(fā)展，為北斗應(yīng)用帶來了又一廣闊市場。以城市燃?xì)庑袠I(yè)應(yīng)用為例，燃?xì)夤芫W(wǎng)從2014年的40萬公里增長至2018年的80萬公里。在工程建設(shè)、運(yùn)行管理、輸配調(diào)度、應(yīng)急搶修、安全監(jiān)控等全業(yè)務(wù)流程，均與國家北斗精準(zhǔn)服務(wù)網(wǎng)深度融合。燃?xì)?北斗發(fā)揮出了巨大的實(shí)用價(jià)值。目前，我國展開燃?xì)?北斗應(yīng)用的城鎮(zhèn)，由2016年的300多個(gè)迅速增長至2018年的600多個(gè)，國內(nèi)各家大型燃?xì)饧瘓F(tuán)，均已制定北斗應(yīng)用規(guī)程，行業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)正在形成，北斗精準(zhǔn)應(yīng)用成為智慧燃?xì)獍l(fā)展的剛需。

　　除此之外，在城市給排水、供熱、環(huán)衛(wèi)、公共交通、市政管理等行業(yè)的應(yīng)用試點(diǎn)也正陸續(xù)展開。

　　三

　　北斗應(yīng)用目前存在問題

　　當(dāng)前，北斗應(yīng)用存在的主要問題，包括規(guī)模小、缺乏龍頭企業(yè)，北斗品牌知名度有待提升等。需要塑造良好的創(chuàng)新生態(tài)和市場環(huán)境，讓有潛力的北斗應(yīng)用企業(yè)做大做強(qiáng)，培養(yǎng)北斗產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。

　?。ㄒ唬?/p>

　　規(guī)模化不足、缺乏龍頭企業(yè)

　　當(dāng)前，我國北斗產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)規(guī)模小、布局散、水平整體較低、競爭力不強(qiáng)等特點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，至2018年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位數(shù)量保持在14000家左右，從業(yè)人員數(shù)量超過50萬。截至2018年年底，業(yè)內(nèi)相關(guān)上市公司（含新三板）總數(shù)已達(dá)到51家，上市公司涉及衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)的相關(guān)產(chǎn)值約占全國總產(chǎn)值的10.74%。但上市公司群體中，尚未出現(xiàn)占據(jù)行業(yè)優(yōu)勢地位的巨頭。

　　放眼全球，在下游即應(yīng)用環(huán)節(jié)占據(jù)優(yōu)勢地位的10家公司中，未出現(xiàn)中國企業(yè)。

　?。ǘ?/p>

　　北斗品牌知名度有待提高

　　目前，在行業(yè)級市場與特殊市場，相關(guān)應(yīng)用場景已對北斗應(yīng)用形成不同程度的剛性需求，相關(guān)從業(yè)人員對北斗品牌印象已比較深刻。但在消費(fèi)市場，由于GPS早在20多年前就進(jìn)入中國市場，在大多數(shù)消費(fèi)者的印象中，GPS是導(dǎo)航和位置服務(wù)的代名詞。

　　2012年之后，隨著“北斗二號”開通服務(wù)，國家加強(qiáng)宣傳和推廣，國內(nèi)消費(fèi)者對北斗系統(tǒng)和北斗應(yīng)用有了直觀認(rèn)識。但是，依然有相當(dāng)一部分人習(xí)慣性將導(dǎo)航服務(wù)理解成為GPS服務(wù)。而近些年國內(nèi)打著“北斗”旗號的“北斗地圖”“北斗養(yǎng)生”“北斗高科技”等，一定程度反映了人們對北斗應(yīng)用的曲解。國內(nèi)消費(fèi)者對北斗品牌的不了解甚至誤解，其原因一方面是北斗系統(tǒng)開通服務(wù)才滿五年，時(shí)間不長；另一方面則是因?yàn)橄嚓P(guān)的企業(yè)競爭力不強(qiáng)、品牌意識不高，無法通過進(jìn)入經(jīng)濟(jì)生活的應(yīng)用和產(chǎn)品，塑造良好的品牌形象。

　　四

　　推動北斗應(yīng)用發(fā)展的建議

　　為推動北斗應(yīng)用規(guī)?；?、打響北斗品牌、提升北斗產(chǎn)業(yè)競爭力，需要塑造良好的創(chuàng)新生態(tài)和市場環(huán)境，讓有潛力的北斗應(yīng)用企業(yè)做大做強(qiáng)，培養(yǎng)北斗產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。

　　為此，應(yīng)當(dāng)以北斗應(yīng)用為牽引，推動各行各業(yè)應(yīng)用北斗技術(shù)，培養(yǎng)重點(diǎn)企業(yè)，構(gòu)建北斗系統(tǒng)應(yīng)用示范區(qū)。將北斗系統(tǒng)打造成真正的“國家名片”。

　　（一）

　　鼓勵(lì)和培育旗艦型北斗應(yīng)用國企集團(tuán)

　　國企集團(tuán)涉及產(chǎn)業(yè)形態(tài)眾多，有著北斗應(yīng)用的豐富場景和市場需求，同時(shí)能夠保障針對北斗應(yīng)用進(jìn)行研發(fā)和推廣的資金投入。在推進(jìn)“地上用好”北斗行動的進(jìn)程中，應(yīng)當(dāng)發(fā)揮國企的引領(lǐng)作用，培育旗艦型國企集團(tuán)。通過發(fā)揮旗艦型國企的龍頭帶動作用，推動上下游企業(yè)、關(guān)聯(lián)企業(yè)做大做強(qiáng)。

　?。ǘ?/p>

　　創(chuàng)建“地上用好”北斗應(yīng)用示范區(qū)

　　京津冀地區(qū)、粵港澳大灣區(qū)、長江經(jīng)濟(jì)帶是我國重要區(qū)域戰(zhàn)略覆蓋的重要陣地，同時(shí)也是我國北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。由于北斗系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)能夠較好地給各行業(yè)、各領(lǐng)域賦能，提升行業(yè)運(yùn)作和城市治理的效率，加之這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、北斗產(chǎn)業(yè)和電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)較好，因而可以在這些地區(qū)創(chuàng)建北斗應(yīng)用特區(qū)或示范區(qū)，發(fā)揮其對全國的示范引領(lǐng)作用。

　?。ㄈ?/p>

　　加強(qiáng)北斗應(yīng)用宣傳

　　當(dāng)前，雁棲湖北斗應(yīng)用峰會已經(jīng)成為院士、行業(yè)人士討論北斗應(yīng)用議題的重要平臺。在此基礎(chǔ)上，要進(jìn)一步加強(qiáng)對雁棲湖北斗應(yīng)用峰會的宣傳和推介，使北斗應(yīng)用觀念和北斗應(yīng)用品牌深入人心。

　?。ㄋ模?/p>

　　推動北斗系統(tǒng)兼容GPS信號，服務(wù)“一帶一路”市場需求

　　隨著北斗應(yīng)用走出國門，北斗系統(tǒng)將在“一帶一路”沿線國家和地區(qū)，在海外市場與GPS、格洛納斯、伽利略星座等全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相遇。在此背景下，北斗企業(yè)需要本著兼容互利原則，兼容GPS和其它衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號，其中以GPS為主，推出雙模或多模產(chǎn)品，推動中國的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品和衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)深入海外市場，擦亮北斗系統(tǒng)這張國家名片，為海外，特別是為“一帶一路”市場提供更加全方位的服務(wù)。