除了手机导航，北斗还有哪些创新应用

除了手机导航，北斗还有哪些创新应用

从打开地图导航，到点外卖，再到车库停车，北斗卫星导航系统如今已经无处不在人们的生活中。 目前，全球有超过3.72亿部手机使用北斗系统导航。 很少人知道的是，助力疫情防控是今年北斗应用的新亮点。 北斗系统在疫情防控的“武汉保卫战”中发挥了非常特殊的作用：从火神山、雷神山医院的建设应用到方舱医院的改造，从医疗物资的调配到医疗物资的保障供应。来自北斗的生活用品已用于病毒流行病学调查和武汉健康码的应用。 国庆前夕，中国北斗应用大会在湖北武汉召开。 李德仁、刘经南、谭树森三位院士分享了北斗的诸多创新应用。

中国科学院、中国工程院院士李德仁：北斗系统精准助力疫情防控

PTN的概念包括定位、导航和授时服务。 一般是指基于统一的时空参考网络和不同通信网络，可以独立或与移动终端结合，为各类用户提供实时动态、空间位置和授时的综合信息服务，也称为导航定位服务。 北斗第三代系统提供全球PTN应用服务。 特点是信息从120个汉字扩展到1000个汉字，实现厘米级以上高精度定位。

今年，北斗系统精准助力湖北疫情防控，比如火神山、雷神山医院的选址、医院物资和生活必需品的调配，包括无人机送东西、医院机器人送药等，都使用了北斗系统。 老百姓停车时也会使用北斗导航定位。 通过设备的卫星定位、室内传感器和信号定位，在手机上实现一体化综合定位。

疫情期间，武汉还应用北斗系统和交通大数据，建立了武汉智慧城市交通系统，实现了350万至450万辆车辆、6万多条道路的有效管理。 今年我们还利用北斗技术打造了一款疫情追踪软件，可以在手机上自动生成健康码。 可以说，北斗支持了湖北人民成功抗击新型冠状病毒疫情。

PNT的服务仍然存在不足。 比如服务内容是点定位，线路是导航，授时也是时间点。 没有覆盖地球表面的各种要素，无法提供图像、视频所代表的目标信息和地表信息。 未来需要提供实时导航增强、精准授时、快速遥感、天地一体化移动宽带通信服务。 未来将解决智能对地观测技术、地球导航定位新方法、地球时空基准建立与维护、空天环境、卫星资源组织与调度、网络通信与安全等八个核心技术问题和智能卫星。 平台、负载等

我们目前正在开发北斗应用软件，汇集12类定位信息，并在手机APP上提供服务。 该系统可应用于医院，实现病人设备的跟踪、处理和自动化。 如果这样的系统应用到手机上，手机就成为了一个智能助手。 如果老人在外面摔倒，手机可以告诉医生现在几点了。 在有人摔倒的地方，还可以应用物联网来定位充电桩的位置，保证新能源汽车的充电安全。

还可以制作高精度导航定位地图，实现智能驾驶。 北斗可以解决道路测量系统的智能化问题。 汽车在路上行驶时，路上的标志是供人们阅读的，因此利用北斗建立道路测量系统是实现智能驾驶的关键。

从当前需求来看，中国迫不及待地从PNT发展到PNTRC，建设我国自主的集通信、导航、遥控于一体的天基信息实时智能服务系统。 中国必须抓紧时间做好基础研究和应用。

未来，对PNT的需求将从事后转向实时、瞬时，从静态转向动态、高速，从粗略转向精确、完整，从室外到室内，从陆地到海洋和天空，从区域性到广域和全球。 北斗应用也将融合移动互联网和智能制造，渗透到经济各个领域，渗透到老百姓的生活中。

航天科技“北斗”团队入选“最美奋斗者”：图为团队部分成员与“北斗”二字合影。新华社

中国工程院刘经南院士：北斗可实现全球双向通信

定位和授时分别是与起始原点相关的空间和时间上绝对位置的概念，导航是空间和时间上两个位置的相对时空测量的概念。 北斗系统是世界上唯一集通信、导航、遥控于一体的卫星导航系统。

北斗系统的性能优势在于功能多，可利用全球短报文通信进行搜救。 导航定位+全球双向通讯，可快速通知救援人员救援安排。 还有遥感应用，包括主动遥感，搭载星载空间环境遥感和电离层异常遥感有效载荷； 被动遥感，利用电磁波通过大气、海洋和陆地的反射或漫反射来遥感大气水汽和海洋、河流、湖泊的水位。

北斗是全球唯一宣布标准定位服务精度优于5米的卫星导航系统。 北斗三号出轨卫星三型均实现了星间自组织测距和数据传输。 他们采用Ka波段链路，测距精度高，通信带宽宽，远优于UHF链路。 下一代将使用激光链路。 道路，距离测量更准确。

目前，北斗三号星间链路已全面开通，成效显着，精度为GNSS中最高，保证了标准PNT服务的高精度。 北斗系统在三个轨道面各有两颗中轨卫星，保证救援人员上传的UHF频段求救信号能够在全球范围内接收，然后向下传送到国际搜救中心。 24颗中轨卫星可以接收国际搜救中心的搜救信号，通知呼叫方并向呼叫方发送相关救援短信。

在创新设计方面，由于北斗频段丰富，北斗二号和北斗三号目前拥有五个频段。 然后是兼容和互操作信号的设计、创新的调制技术以及国际领先的信号质量。 收到后即可具有与GPS相同的功能。 总的来说，这些进展有利于提高北斗三号PNT精度。

基于北斗的优势和特点，如何将其用于应用？ 要集导航、导航、遥控于一体，充分利用北斗多频段导航信号优势，开展多用途或专用高性能低成本PNT研发，提高PNT服务能力，充分利用利用星间链路测距，研究或分离不同轨道、不同型号的卫星系统，充分利用全球和中国的双向短报文服务能力，拓展服务内涵，开发图像传输方法并申请专利，语音、视频等，发挥双向通信和PNT综合服务功能，利用通信、导航、远程控制一体化，开发多任务、多目标协同智能调度应急应用。利用北斗GNSS卫星的L波段和S波段载波作为遥感辐射源，发展新型遥感特别是目标遥感。

北斗RDSS双向链路定位授时，可大幅提高北斗定位授时的抗干扰、抗欺骗性能。 RDSS二维定位精度达到10米左右。 与单向无源接收方式相比，时间比较精度可提高一倍。 ，到10纳秒左右，对于一些不需要太高的时间比对频率，但对绝对时间精度要求较高的用户最有需求，比如金融、通信、区块链平台、应急救援指挥中心操作控制平台等。这种抗干扰要求高的绝对授时业务是可以扩展的。

利用RDSS的双向通信功能，可以开发共享的多部门协同调度系统，例如综合智能运行控制平台。

北斗三号的创新设计、服务能力、精准优势、稳健运营，构成了强大的后发优势和发展潜力。 被“一带一路”沿线国家和地区接受，无愧于“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”的美誉，体现了“北斗导航，世界共享”的理念。

北斗系统作为时空技术，不仅感知识别地球资源环境及其动态变化信息，也是实现感知物体精准时空和部署管理的核心基础。 北斗发展应用的首要重点是赋予其他技术，如信息、网络、能源、资源、环境、交通等技术精确时空位置的感知和认知，使其升级为智能管控阶段，同时实现管理控制过程的时空智能。

北斗应用的另一个重点是全面发挥其在通信、导航、远程一体化方面的优势，充分发挥其跨技术、跨领域、甚至时空的空间智能作用。 未来的目标是研究PNT的自然智能，开发智能PNT技术。 ，开发新的应用程序。

新华社

中国工程院院士谭树森：中国5G一定会成功，6G也一定会成功

什么是空间基准？ 空间数据用于确定轨道参数。 它连接坐标原点和地球自转参数，共同构建GNSS系统空间基准。 中国北斗空间基准与中国大地坐标系处于同一坐标系。 我认为世界上实用的基准只有两种，一种是GPS时空基准，一种是北斗时空基准。 时空基准是互联网升级为物联网的基本条件。 如果没有统一的时空基准，很难想象事物如何能够连接起来。

北斗系统的发展是一个不断创新、开拓进取的过程。 北斗一号的主要成就是两颗卫星实现了大规模高精度定位授时服务。 覆盖中国及周边地区。 根据GPS定位原理，需要12颗卫星。 双向计时精度为10ns，国际领先。 一秒内完成定位和消息通信，成为国际导航跟踪和生命救援的一大亮点。 定位和上报在同一通道同时完成。 用户知道我在哪里，指挥部门知道我们在哪里。 定位上报是北斗和GPS最大的区别。 特征。

北斗是全球首个具备完整三频服务能力的导航系统。 2012年，实现了B1、B2、B3三个频率的导航定位全星座广播。 GPS何时完成三频导航还很难预测。 原本说是2020年竣工，但具体哪一年竣工目前还不清楚。 北斗是全球首个连续导航和定位报告的双模一体化系统。 双模用户机发挥了巨大的社会效益和经济效益。

北斗三号的主要成就是自主构建全球时空基准。 为什么说只有北斗三号可以说为中国提供了向世界提供卫星导航的时空基准？ 由于只有全球系统具有对全球系统的代表性描述，而那些区域系统不具备构建时空基准的能力，北斗三号系统实际上已经完成了从第一阶段到第四阶段的导航，所以北斗成就跨越几代人。

北斗三号具有以基本导航为基础，集成SBAS、PPP、MSS等六大功能，增强精度、增强完整性、增强信息性，更好地服务各类用户。 北斗彩信是短消息通信，采用RDSS方式。 北斗星间链路实际上是中国共享的全球移动通信系统。 它不仅是全球移动通信的双向数据链，也是我国时空星间时钟差的系统。 它还可以进一步扩展为时空参考维护系统。

我国北斗已经建成，基本处于L频米级导航精度水平。 2030年或者2035年，导航、通信、遥感深度融合的空间系统将来自中国。 中国的高速太空网络加上5G地面网络，将实现全球天、地、物的互联互通，即第6代移动通信，6G中国走的路与西方国家走的路不同。 中国先建设地面系统，然后建设太空系统。 中国的航天系统是建立在北斗时空基准之上的，所以中国的5G一定会成功，中国的6G也一定会成功。 一定会成功的。

未来，北斗新型导航系统将在低地球轨道上实现导航与通信的深度融合，服务于遥感目标，实现全球物联网和数字地球的目标。

未来还会有北斗全球物联网。 互联网是人与人之间的联系，人的包容性很强。 要实现全球动态物体的互联，全球物联网必须在时间和空间标准的维护下进行维护。 北斗三号系统实现了静态厘米级和动态分米级世界一流的卫星导航系统。 它提供了统一时间和空间标准的天基物联网、获取地球知识的天基无线电全球系统以及未来的北斗天基物联网。 组网模块将实现空间物体与空间物体之间的互联、空间物体与地球物体之间的联网。 该任务超出了地球导航方法的研究范围。 其意义在于充分发挥北斗时空基准的基础价值，打破全球导航、通信、遥感等自主建设产业的固化，为包括遥感在内的大多数行业提供公共数据链路。

总之，北斗多业务卫星广播系统是国家重要的空间信息基础设施。 北斗三号在基础导航、星基增强、精准单点定位、报文通信、国际搜救等业务方面的融合创新，有利于未来发展。 开始。 北斗时空参考链和高速数字链全面建设，将成为我国航天系统的“智慧高速公路”。

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北斗在生活中的应用

如今，地图查询、手机导航、网约车、共享单车、快递等都经常用到手机中的北斗卫星定位功能。 未来5G、人工智能和可穿戴设备的发展将极大拓展北斗的普及应用，实现室内外一体化定位导航，包括远程医疗监护、智慧出行服务、智慧旅游服务、人身安全和应急救援等。 等待。

2019年，以北斗应用开发为核心的我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到3450亿元。 与2012年北斗首次提供服务时相比，整体产值增长了4倍。 随着北斗+和北斗+发展的不断深入，疫情带动的相关产值已达2284亿元，表明我国北斗应用与产业发展融合的生态已初步形成。

此外，近年来，北斗创新应用深度融入众多行业转型升级。 汽车、高铁、能源、矿业、邮政、移动通信、交通物流、互联网服务等领域的骨干企业主动“+北斗”发展，成为行业生力军，极大地促进了行业发展。推动我国卫星导航与位置服务产业整体发展，产业经济效益贡献显着提升。 北斗海外应用合作和贸易交流也更加频繁。 基于北斗的土地确权、精准农业、智能建筑、智慧港口等已在东盟、南亚、东欧、西亚、非洲等地成功应用。

未来，随着新基建、“一带一路”等国家战略的发展和推进，北斗技术应用和时空服务将更加普及并与5G、物联网、大数据等融合……，将更加深刻地改变人们的生活，展现出更广阔的应用前景。

《光明日报》（2020年10月05日第04页）