杨长风等:加快建设下一代北斗系统 筑牢国家时空信息服务重要基石******
2020年7月31日,习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成,北斗迈进全球服务新时代。
北斗卫星导航系统是我国独立建设运行的全球卫星导航系统,是联合国全球卫星导航系统国际委员会明确的全球系统核心供应商之一。北斗三号全球卫星导航系统的建成开通,是我国攀登科技高峰、迈向航天强国的重要里程碑。北斗卫星导航系统开通服务两年以来,持续运行稳定,性能稳中有升,产业快速发展,服务亿万大众,成为国家重大战略性时空信息基础设施。进入新的历史阶段,面对世界卫星导航新一轮竞技和用户不断增长的泛在时空信息需求,应深入贯彻新发展理念,加快建设下一代北斗系统,并以北斗为核心构建国家综合时空体系,抢占未来发展制高点,着力构建新发展格局,努力实现高质量发展。
迈上全球服务新阶段,树立精稳运行高标杆
北斗三号全球卫星导航系统仅用两年半时间高密度发射18箭30星,且组网发射“零故障”,创造了世界卫星导航发展史上的奇迹。
精度世界一流。北斗系统通过创新星座构型、构建星间链路、优化信号体制等多种技术创新,在全球范围实现一流精度。国际卫星导航监测组织及监测评估系统实时对我国北斗、美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略系统等全球系统监测评估结果表明,北斗系统全球定位精度优于5米,在亚太地区的精度更高,超过美国GPS、俄罗斯格洛纳斯等系统,服务性能世界一流。同时,北斗系统还可提供差异化的高精度和高完好服务,构建天地基增强服务体系,在我国及周边地区通过星基增强、精密单点定位和地基增强服务,为用户提供从米级到分米级、厘米级和事后毫米级的高精度服务,以及I类精密进近完好性服务,进一步满足用户高性能的导航定位需求。
服务功能强大。北斗系统突破卫星导航多体制兼容和一体化设计系列关键技术,在卫星平台上实现7大服务、3个频点8个信号的集成融合设计,不仅可以向全球用户提供基本的定位导航授时服务,还具备多种特色服务功能。其中包括向全球用户提供的全球短报文通信和国际搜救服务,向我国及周边地区用户提供的区域短报文通信、星基增强服务、精密单点定位和地基增强服务。北斗系统多信号的融合播发,有利于用户获取更多的可用信号,有利于提升用户高精度定位的效率,提升导航定位的可信度和可靠性。
运管高效有力。北斗全球系统由30颗卫星、数十个地面站,以及卫星与卫星、卫星与地面、地面与地面间数百条链路构成,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,也是国际上第一个实现星地一体组网业务化运行的全球卫星导航系统。针对北斗系统庞大复杂、一体运行要求高、运行管理模式新等特点,创新构建中国特色的北斗系统运行管理体系。管理层面,充分发挥新型举国体制优势,建立集中统一的组织机构和工作机制,构建高效运转的管理机制和多方联保机制;技术层面,大力实施数据融通与智能运维工程,推动运管向智能化方向发展,运管水平大幅提升。
运行连续稳定。卫星导航系统作为提供时空信息服务的基础设施,连续稳定运行是重要要求,服务中断将直接影响用户使用。北斗系统的建成开通不是终点,而是新的起点。高稳定运行能力和高可靠连续服务,是北斗系统进入全球服务时代的新标尺。从世界上其他全球卫星导航系统运行来看,均出现过服务中断或服务偏差等问题。例如,2019年,欧洲伽利略系统因地面段升级造成精密时间设施故障,服务持续中断117小时,引发国际卫星导航领域高度关注。北斗系统自2012年12月27日向亚太开通服务以来,至今服务“零中断”;2020年7月31日向全球开通服务以来,系统运行连续稳定,系统性能稳中有升。
培育壮大时空服务产业,助力高质量发展
“天上好用,地上用好。”实现应用服务是北斗系统建设的出发点,也是落脚点。近年来,我国卫星导航与位置服务产业保持年均20%左右的稳健增长,2021年总产值达4690亿元,北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。
促进产业生态健康发展。作为我国战略性新兴产业,卫星导航产业经过十余年发展,已形成涵盖芯片、模块、天线、板卡、终端和服务全链条的完整产业链,芯片工艺从130纳米提升到14纳米,尺寸从150多平方毫米缩小到5平方毫米。近年来,北斗兼容型芯片模块销量超过亿级规模,北斗产业化发展写入国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要,各地方、各行业也陆续出台相关规划和政策。目前,我国已建立北斗基础产品检测认证、北斗导航专利优先审查等机制,成立全国北斗卫星导航标准化技术委员会,卫星导航基础产品自主优质供给不断扩大,卫星导航专利累计申请量保持全球第一,百余项重要标准先后制定发布,北斗产业生态持续健康发展。
保障国民经济命脉安全。北斗深度融入我国国民经济多个领域,通过提供精准、可靠的时空基准信息服务,实现显著的经济效益和社会效益。在交通运输领域,建成全球最大的车联网平台,截至2021年底,国内超过780万辆道路营运车辆、4万多辆邮政快递干线车辆已应用北斗系统,大幅提升我国综合交通管理效率和运输安全水平。在通信领域,与中国移动合作在全国范围建设超过4000座北斗地基增强基准站,建成全球规模最大的5G+北斗高精度服务系统,可面向全国广大地区提供高精度定位服务。在电力领域,已完成超过2000座电力行业北斗地基增强基准站部署,为无人机自主巡检、变电站机器人巡检、杆塔监测等提供高精度服务。在救灾减灾领域,已建成多级服务平台,应用北斗终端约5万台,成功预警甘肃黄土滑坡、湖南石门山体滑坡等自然灾害。随着新基建战略的布局推动,北斗加速融入并持续护航电力电网、金融、电信、信息网络等基础设施建设,为国民经济命脉安全稳定运行提供有力保障。
赋能经济社会产业发展。北斗广泛进入民生领域,正在催生“北斗+”和“+北斗”的新业态、新模式,深刻改变人们的生产生活方式。以智能手机和智能穿戴设备为代表的北斗大众领域应用获得全面突破,包括智能手机器件供应商在内的多家国内外主流芯片厂商与北斗达成合作。2021年,在国内智能手机出货中,支持北斗系统的达3.24亿部,占总出货量的94.5%。在智慧家居、智慧社区、智慧文旅、智慧教育等涉及大众生活的数字化应用场景,北斗精准统一的时空服务正加快与物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术融合,促进经济社会提质增效发展。
推动构建人类命运共同体。中国的北斗,也是世界的北斗。北斗全球系统的建成是我国为全球公共服务基础设施建设作出的重大贡献,也对推动构建人类命运共同体具有深远意义。北斗积极推动国际化发展,务实开展国际合作,与其他卫星导航系统兼容共用、共同发展,携手为全球用户服务。积极履行全球系统核心供应商的责任担当,广泛参与联合国框架下多边协调交流活动,成功加入国际民航、海事、通信、搜救等国际组织标准,服务国际主要行业应用。根据不同国家、不同行业应用需求,提供定制化的北斗应用解决方案,国产北斗应用产品输出到全球半数以上的国家和地区,东盟、南亚、东欧、西亚、非洲、阿盟等用户陆续加入北斗“朋友圈”,北斗应用惠及全球,为世界贡献中国智慧和中国力量。
加快建设下一代北斗,打造竞争新优势
2020年,世界卫星导航发展进入新纪元,全球四大卫星导航系统和日印等区域系统均已提供服务,并瞄准2035年前后形成新的竞争优势。展望未来,北斗系统要应势而上、承上启下,不断开拓创新,打造竞争新优势。
卫星导航进入新一轮国际竞技。当前,全球在轨运行服务的卫星数量有近140颗,世界卫星导航全面进入多系统服务新阶段。为进一步提升系统能力和全球竞争力,世界各主要卫星导航国家瞄准更高精度、更多功能、更加安全,均在规划和部署新一代系统。美国计划2034年前完成32颗GPSIII系列卫星部署,欧洲计划2035年前完成第二代伽利略系统建设,俄罗斯计划2030年建成以新一代卫星为主体的导航星座,新一轮世界卫星导航新竞技态势日益凸显。
创新升级北斗系统。面对创新超越的重要机遇期,北斗要创新系统架构,在现有中高轨混合星座基础上,紧抓商业航天发展机遇,构建高中低轨混合星座,实现全球分米级高精度服务能力;要加强核心攻关,加快激光星间链路、数字化载荷、新型原子钟等对系统精度和安全性提升有关键影响的核心技术和产品研发;要创新运维模式,推动监测资源天基化、时空基准天基化、地面系统一体化、运维能力智能化发展;要强化特色功能,实现更大容量、更高速率、更低功耗的短报文通信能力和全球随遇接入能力,全面提升系统性能、拓展服务功能、强化安全可信。
构建综合时空体系,擘画未来发展新愿景
习近平总书记指出,北斗系统将面向“一带一路”国家和地区开通服务,2020年服务范围覆盖全球,2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。
当前,我国正在积极推动以北斗为核心构建国家综合定位导航授时(PNT)体系,满足万物感知、万物互联和万物智能时代的时空信息服务需求,支撑新一轮科技革命和产业变革。
融合多种手段满足泛在可信需求。人类获取时空信息的手段经历了自然地物导航、机械装置导航、无线电/惯性导航、卫星导航四个阶段。目前,卫星导航满足了全球地表及近地空间内用户普适的低成本PNT需求,但由于无线电信号具有信号易被遮挡和干扰等固有特性,卫星导航应用存在一定局限。例如,在复杂电磁环境下易受干扰和阻断,信号穿透障碍能力受限,在隧道、峡谷、密林、高楼、室内等区域,有时无法正常使用,而且难以抵达深海、深空。面对人类活动空间逐步扩展到陆海空天全域和更加泛在安全的应用需求,要综合发展卫星导航、惯性导航、室内导航、水下导航、深空导航等多种导航技术,融合5G、大数据、人工智能等新技术,形成陆海空天一体、室内室外无缝衔接的时空信息服务能力。
以北斗为核心构建综合时空体系。卫星导航虽然存在一定的使用局限,但在各种定位导航授时手段中,以其全球覆盖、全天候、全天时、高精度、便捷性、低成本等独特优势,既是目前人类社会使用最广泛的PNT手段,也是为其他各类PNT手段提供统一时空基准的重要基础。相比卫星导航,任何其他PNT手段都不能兼具上述优势,缺少卫星导航,将导致PNT体系碎片化发展。当前,我国正在推动以北斗系统为核心的国家综合PNT体系建设,2035年前,我国将建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合时空体系,通过体系融合聚能、赋能、生能、强能,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。在不远的未来,从室内到室外,从深海到深空,用户均可享受全覆盖、高可靠的导航定位授时服务,北斗卫星导航系统将更好地服务全球、造福人类。
作者:杨长风 卢鋆(杨长风系中国工程院院士,北斗卫星导航系统工程总设计师;卢鋆系北斗地面试验验证系统副总设计师,北京跟踪与通信技术研究所高级工程师)
来源:《中国网信》2022年第5期
上海松江区:创新动力强劲 产业高地崛起****** 上海松江区——创新动力强劲 产业高地崛起(新时代新征程新伟业) 从上海城区出发,走上沪昆高速,G60科创走廊的标志性建筑“科创云廊”犹如云中巨舰屹立在眼前。 新年伊始,G60科创走廊建设热火朝天:海尔洗衣机互联工厂投产,规划年产卡萨帝洗衣机200万台,产值将突破50亿元;连接松江枢纽与上海市区的沪松公路快速化道路建设启动,建成后进城时间将大大缩短;松江经开区2022成绩单公布,其中,院士专家工作站达12个,集聚重点人才730位…… 6年前,这一带还是阡陌之地,而现在,G60松江段周边,已崛起集成电路、人工智能、生物医药等七大产业,汇聚了尚实航空发动机、科大智能、豪威半导体、正泰智电港等诸多先进制造业企业。 2016年5月24日,地处上海郊区的松江区启动G60科创走廊建设,后经两次扩容,已纳入浙江嘉兴、江苏苏州、安徽合肥等8座长三角城市,服务长三角一体化发展。以松江区为牵引,以松江枢纽为支撑,G60科创走廊正全力打造具有国际影响力的科创走廊和我国重要创新策源地。2022年前三季度,松江区规模以上工业企业数量升至全市第一,战略新兴产业占比达到67.8%,全社会研发经费投入强度由2015年的3.58%提升至2021年的5.38%,高于全市平均水平。 从曾经的农业区、传统制造业区,变身长三角地区重要的先进制造业集聚地、科创策源地,松江之变,成为新发展理念在基层的生动实践。 党的二十大报告提出“加快实施创新驱动发展战略”。“落实就是担当,我们将以长三角G60科创走廊建设为重要平台,聚焦产业链布局创新链、人才链,以‘要素聚变’催化‘科创蝶变’。”松江区委书记程向民表示。 延长创新链 一场仪器分析产业产学研力量的“聚会” 一排排仪器,各自与电脑相连,上面布满各种管线,工作人员细致察看、精心测试。一旁,上海仪电分析仪器有限公司总经理袁为立告诉记者,公司历时10多年研发出GC128气象色谱仪,技术水平、温控精度、流量、压力控制都达到国际先进水平。 “科学仪器是科研的眼睛。目前,我国精密仪器制造技术还相对较弱,加快研发和创新是我们的努力方向。”袁为立说,自2018年入驻松江分析产业园,公司销售额年均增长5%以上,质谱仪、液相色谱仪等产品进步明显。 产业发展离不开科技支撑。为推动分析产业从无到有、茁壮成长,松江分析产业园与清华大学联手,于2018年4月建立上海分析技术产业研究院,完善创新链条,吸引人才企业。“松江瞄准我国高端仪器产业短板,打造聚焦细分领域创新的分析产业园,眼光独特、意义重要。”兼任研究院院长的清华大学精密仪器系教授欧阳证说,研究院通过设立孵化场地、自建公共实验室、打造仪器共享服务平台,方便更多小微企业开展研发。 从高端分析仪器、第三方检验检测,到检测技术与生物分析、分析仪器重要零部件,松江分析产业园内,已有60多家企业集聚。2021年,松江区仪器仪表制造业规模以上产值达71亿元,占全市的15.4%。“短期内,我们力争培育100家左右的分析仪器企业,其中不乏多家有望高成长的优质企业。”对于未来,欧阳证满怀信心。 不只是分析产业。近年来,松江聚焦重要领域和前沿技术,打造了G60脑智科创基地、科恩实验室、优图实验室等一批重大研发平台。近期,松江又牵头制定《长三角G60科创走廊联合攻关行动方案》,提出加快形成更多“从0到1”的关键技术突破,让创新链不断延长。 深耕产业链 一个电子制造产业集群的兴起 一边订单交付在即,一边芯片与电子元器件面临缺货风险。前段时间,正当上海诚意电气负责人刘昌学发愁时,位于松江“G60科创云廊”的云汉芯城公司伸出援手——通过海量的数据分析,为其精准匹配符合条件的国产电子元器件,还助其完成了原理图设计、元器件选型以及国产芯片的程序设计。 “扎根松江,面向全球,我们累计服务的企业和客户已经突破10万家,大多属于与芯片相关的元器件行业。”云汉芯城公司副总经理周雪峰说,企业打造的平台聚合了不少货源企业和采购企业,可为中小微企业提供产品技术方案开发、电子元器件采购等全流程一站式服务。 从产品研发、器件选型、物料供应到生产交付,这些年,松江的电子制造产业链条越发健全完备,与人工智能、工业互联网等产业互为支撑、共同成长。 走进腾讯长三角人工智能先进计算中心,数据机房里的服务器一眼望不到头。“当前已有1万余台服务器投入工作,项目建成后,将成为面向全球的长三角‘数字底座’。”上海珑睿信息科技有限公司是腾讯项目的建设运维方,首席执行官顾炯说,“服务器与算力的集聚,让30多家超算生态企业‘群贤毕至’。” 距腾讯项目不远,伟本智能机电(上海)股份有限公司车间一片忙碌。“我们帮助制造企业通过5G将机器人、机床和专机设备连接起来,可大大提高生产效率。”副总经理高飞自豪地说。目前,松江已在工业互联网领域形成了从平台、解决方案提供商到专业服务机构、智能设备制造商的完整链条,集聚上下游产业链重点企业300余家,带动区域内8000多家中小企业上云。 近年来,松江大力推进产业链、创新链融合发展,聚焦人工智能、生物医药、集成电路等“6+X”战略性新兴产业,引进海尔智谷等一大批百亿级重大项目和龙头企业,高端制造成色更足、动能更强、赛道更多。截至2021年底,松江在人工智能、集成电路、生物医药等领域分别集聚重点企业842家、121家、2952家。 优化服务链 一次“与时间赛跑”的提速审批 5台打桩机一齐作业,多辆大卡车穿梭其间,一场小雨过后,为一家跨国公司定制的松江正泰智电港三期项目现场已是一派繁忙。“从完成土地摘牌,到拿到桩基施工许可证,以往要好几天,现在只用6小时!”正泰智电港常务副总经理曾元千竖起大拇指。 2022年3月项目签约后,受疫情影响,曾元千一度十分着急,生怕耽误工期。“为了尽力节省时间、减轻企业负担,所有流程靠前协助、全程跟办,提前准备相关材料进行预审。”松江经开区企业代办中心主任张磊说,得知企业诉求后,有关部门全力以赴,让项目得以最快速度开工。项目办公室里,一张进度表显示:2022年5月前,工期还延误1个月,到2022年11月24日,延误天数已变为“0”。 科创生态,关键看营商环境。让科创项目落地生根,要素对接平台是重要环节。为帮助更多好项目找到资金支持,松江不遗余力。 “我报告的项目是‘可降解输尿管支架’,我们的突破是……”2022年11月30日,上海证券交易所G60科创走廊服务基地,一场项目路演紧张进行。几十名投资人坐在台下,来自不同城市的项目报告人一一宣介、争取投资。“2022年以来,这里已举办产融对接活动63场,93个项目得到青睐、成功融资。”G60科创走廊创新研究中心主任贾占峰说。 梳理形成2022版松江区“证照分离”改革清单98项,进一步降低市场准入门槛;深化落实人才“1+10”政策、G60科创走廊九城市互认互通人才18条政策,加速构建“政产学研金服用”创新体系……眼下,松江正多措并举,持续营造市场化、法治化、国际化的营商环境。 “党的二十大报告提出,‘深化简政放权、放管结合、优化服务改革’‘营造有利于科技型中小微企业成长的良好环境’。”程向民表示,松江将不断创新服务模式,聚焦精准制度创新,用工作的确定性对冲市场预期的不确定性,着力破除深层次体制机制障碍,实现创新链、产业链、资金链、人才链深度融合,不断创造新业绩。(人民日报记者 谢卫群 刘志强 方敏) 中国网客户端 国家重点新闻网站,9语种权威发布 |