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北斗产业驶入快车道市场应用迎来爆发期
近日,我国在西昌卫星发射中心成功发射了两颗北斗导航卫星.本次发射的北斗双星后续将进行测试与试验评估,并与此前发射的10颗北斗三号导航卫星进行组网,适时提供服务.记者了解到,这次发射的北斗双星是我国第11、12 颗北斗三号全球组网卫星,星上搭载的激光星间链路终端,可实现星间毫米级高精度距离时间测量和1Gbps 星间高速通信.搭载全球短报文通信载荷,可实现全球范围内搜救、位置报告、短报文通信.上个月月底,也就是7 月29 日,北斗三号全球导航系统第9、10 颗卫星在西昌卫星发射中心成功发射.此前发射的8 颗北斗全球导航卫星已初步构成北斗全球卫星导航最简系统.作为全球四大高水平卫星导航服务系统之一,随着北斗卫星进入密集发射期,我国北斗系统全球组网驶入快车道.
北斗从区域导航升至全球导航的关键年
“2018 年是北斗全球系统建设的关键年.”中国科学院院士杨元喜近日向记者表示.2016 年9 月我国正式启动北斗全球卫星导航系统工程建设,从2017 年11 月开始,我国北斗系统进入到范围更广、精度更高的北斗三号导航系统建设阶段,瞄准全球组网.2018 年是北斗三号导航系统建设的关键年,计划发射完成18 颗三代卫星,覆盖“一带一路”区域,这些卫星的成功发射将标志着我国北斗卫星导航系统从区域导航系统发展成为全球卫星定位导航系统.
目前,四大较高水平全球卫星导航系统包括美国的GPS（全球定位系统）、俄罗斯的GLONASS（格洛纳斯）、欧盟的Galileo（伽利略）以及中国的BDS（北斗卫星导航系统）.根据于2016 年6 月发布的《中国北斗卫星导航系统》白皮书,我国北斗系统实施“三步走”发展战略,其中第三步是计划到2018 年,面向“一带一路”沿线及周边国家和地区提供基本服务；2020 年前后,完成35 颗卫星发射组网,为全球用户提供服务.
记者了解到,北斗二号系统覆盖亚太,北斗三号系统覆盖全球,相对于二号系统,三号系统增加了星间链路、全球搜索救援等新功能,能播发性能更优的导航信号, 定位精度较二号提升1至2 倍.随着北斗系统覆盖范围的扩大和导航精度的增强,其竞争力也将显著提升.
“目前,北斗全球系统建设正在加速推进,预计逐步提升定位授时精度、抗干扰、系统容量等性能,在2020 年将具备全球服务能力.” 中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示.
《国家卫星导航产业中长期发展规划》指出,到2020年,我国北斗卫星导航系统及其兼容产品在国民经济重要行业和关键领域得到广泛应用,在大众消费市场逐步推广普及,对国内卫星导航应用市场的贡献率达到60%,重要应用领域达到80%以上,在全球市场具有较强的国际竞争力.
苹果暂时拒用不影响北斗市场应用爆发
应用牵引是产业蓬勃发展的规律.《国家卫星导航产业中长期发展规划》指出,到2020 年,在能源（电力）、金融、通信等重要领域,全面应用北斗等卫星导航系统；在重点行业和个人消费市场以及社会公共服务领域,实现北斗等卫星导航系统规模化应用.
“2018 年北斗系统加速全球组网,在强大的市场预期和产业转型推动下,各地将加大扶持北斗产业应用推广落地,高精度应用也将逐步铺开, 带动北斗市场进入爆发期.随着北斗三号进一步增强短报文通信功能,通导一体将成为北斗产业差异化发展方向.万物互联的趋势和‘一带一路’建设也将大力拉动北斗卫星导航产业发展.”赛迪智库研究所所长李宏伟向《中国电子报》记者表示.
通过对我国卫星导航产业和北斗产业全年发展分析,根据赛迪智库研究所测算,2017 年我国卫星导航产业产值2650 亿元,同比增长20.5%；其中,2017 年我国北斗卫星导航产业规模约1272 亿元,同比增长33.9%.预计2018 年我国卫星导航产业规模将达到3246亿元, 同比增长22.5% ； 其中,2018 年我国北斗卫星导航产业规模将达到1724 亿元,同比增长35.5%.
“目前我国已形成北斗完整产业链,北斗在国家安全和重点领域标配化使用,在大众消费领域规模化应用,正在催生‘北斗+’融合应用新模式.”冉承其表示.
中国卫星导航系统管理办公室资料显示,在行业应用方面,目前北斗系统已在、交通、渔业、电力、林业、减灾等行业得到广泛使用,正服务于智慧城市建设和社会治理.基于北斗的高精度服务,已用于精细农业、危房监测、无人驾驶等领域.在大众服务方面,北斗已由“ 高大上” 转为“ 接地气”,日益走近百姓生活.世界主流手机芯片大都支持北斗,国内销售的智能手机北斗正成为标配；共享单车配装北斗实现精细管理；支持北斗的手表、手环、学生卡,更加方便和保护人们日常生活.“天上好用,地上用好”,北斗应用已步入新时代.
值得一提的是, 根据媒体报道,目前几乎所有型号的安卓手机都已经内置了北斗导航模块,支持使用北斗导航系统.但一直以来苹果手机处理器拒绝接入北斗系统,反倒是近期允许了实力明显弱于北斗系统的日本准天顶系统在其处理器中内置导航模块.这是否会对北斗产业构成影响？
对此,武汉大学国家卫星定位系统工程技术研究中心导航与位置服务研究所副所长郭迟在接受《中国电子报》记者采访时表示,北斗产业是一个可以覆盖互联网、物联网的广阔产业,可为人工智能产业提供时空感知基础,仅仅一个苹果手机是无法撼动北斗产业的.事实上,苹果手机这几年在国内的领先优势已不明显,国产手机也开始全面支持北斗定位,所以完全不用担心其负面影响.
“苹果之所以不用北斗,主要还是从生产成本和它的全球供应链管理方面考虑的.随着北斗三展成为全球卫星导航系统,以及北斗卫星的可靠性、可用性越来越接近甚至超越GPS 水平,苹果手机支持北斗并非不可能.”郭迟强调.
赛迪智库集成电路产业研究所张天仪也表达了同样的观点,他认为苹果在具备GPS 导航能力后增加北斗导航的意愿并不十分迫切.从性能的角度看,GPS 系统已经较为完善.目前北斗系统的高精度定位能力仍主要集中在亚太地区,预计2020 年扩展到全球范围.从成本角度看,日本准天顶系统只是在GPS基础上扩充,开发相对简单.相较而言,嵌入独立完整北斗模块将会增加一定设计制造成本.当然,从未来发展的趋势看,随着北斗系统的全面覆盖和性能的提升,苹果并不排除使用北斗的可能性.
突破成本技术瓶颈提升差异化竞争力
目前,全球四大卫星导航系统（GNSS） 稳步发展, 市场需求强劲,新型应用的预期增长显著.随着我国北斗系统建设加速向全球系统迈进,全球卫星导航市场规模将在各国竞争和合作中继续延续稳步发展态势.
在提升我国北斗系统竞争力方面,核心技术突破是绕不过的坎.
目前, 我国已有坚强的“ 北斗芯”.国产北斗芯片实现规模化应用,工艺由0.35 微米提升到28 纳米,最低单片仅6 元,总体性能达到甚至优于国际同类产品.截至2017 年年底,国产北斗芯片累计销量突破5000 万片,高精度OEM板和接收机天线已分别占国内市场份额30%和90%.不过,芯片产业基础领域仍有待突破.
“我国北斗导航芯片企业技术优势主要集中在芯片板卡和信号处理方面,芯片板卡硬件部分尤其显著.2017 年和芯星通首发的28nm低功耗高性能GNSS 定位芯片和芯火鸟-UFirebird （UC6226） 已在功耗、性能等方面达到国际先进水平.”张天仪向《中国电子报》记者表示,“不过,我国北斗导航系统研究总经费的90%用于卫星的研制和发射, 不到10% 用于芯片技术.芯片企业重视单点技术的研究, 设计水平与封装技术相对成熟,但缺少单芯片、集成化、多模化、低功耗、高灵敏等关键技术和整体方案的创新和研发,终端设备和定位算法技术与国外先进水平存在一定差距.”
郭迟认为,GPS 系统成熟早,产业链完善,GPS 芯片由于用户量大,成本也相对更便宜.我国自主生产的北斗芯片（北斗/GPS 双模） 在性能方面其实与国外相差不大,但成本相对高,影响了推广和产业发展.
他建议, 解决办法首先还是希望政府加强产业政策引导和产业资金扶持, 弥补生产成本方面与GPS 的差距, 降低北斗企业的税费； 其次, 我国已经在北斗地基增强系统等方面进行了全面和长远的布局, 通过增强系统稳步提升北斗定位的精度和可靠性.虽然这些系统也能对GPS 提供增强,但毕竟拥有了相关自主权,届时很可能会形成在我国范围内,北斗性能优于GPS 的情况, 从根本上提高北斗的竞争力；最后,我国北斗系统本身具有后发优势,不单纯是导航卫星,还兼有短报文通信等通信功能.随着北斗三号系统的建立, 推动短报文功能走向民用, 这也将是提升北斗差异化竞争力的关键所在.
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