| 标题 | 北斗导航产品应用及发展现状分析 |
| 范文 | 黄浩 蔡戬 王卫东 吴金平 李盛 孙丽 赵惠芹 摘要：随着北斗导航系统的不断建设和完善，它在国民生活中起到越来越重要的作用，并计划在未来的几年中，逐渐成为覆盖全球的导航定位系统。北斗导航在军用和民用市场已得到大范围的应用：出于国家安全考虑，军队国防中已实现北斗化；而在民用方面，北斗导航已实现了在各行各业中的应用，并在不断地扩大导航市场占比份额。相比于成熟的GPS系统，北斗导航系统还有待完善，在关键技术、行业标准、政策法规上有待提升和发展。 关键词：北斗导航；产品应用；发展 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）33-0273-02 2003年，我国成果将第三颗“北斗一号”导航定位卫星送入太空，与前两颗“北斗一号”卫星一起组成了完整的卫星导航系统，这标志着我国成为了世界上第三个建立了完善卫星导航系统的国家。“北斗一号”卫星导航系统只是覆盖我国本土的区域导航系统，定位精度不高，由于其采用的有源定位方法，用户失去了隐蔽性，而且有源定位的系统用户容量有限，难以广泛应用到生活当中。 从2014年开始建设到2012年，我国区域性的“北斗二号”卫星导航系统完成了组网，“北斗二号”卫星导航系统的出现不仅解决了“北斗一号”导航系统存在的缺点，而且在技术上进行了提升。“北斗二号”系统主要提供快速定位，为服务区域内（目标在2020年覆盖全世界）的用户提供全天候、实时定位服务，定位精度约为10米，已达到与GPS民用定位精度水平；短报文通信，一次可传送多达120个汉字的信息；精密授时，精度达20纳秒。 2017年下半年中国将按计划开启覆盖全球的“北斗三号”工程，2017年11月开始发射定位精度更高的北斗三号全球组网卫星，到年底增至4颗，2018年前后完成18颗卫星的发射，“北斗三号”卫星导航系统实现将使定位精度提高至2.5米至5米。 北斗导航系统的不断进步使得北斗导航产品逐渐进入了生产、生活等各行各业中，并逐渐取代GPS进入到千家万户中。 1 北斗导航卫星系统的重要性 全球卫星导航系统已经成为了国家非常重要的信息基础设施，在某些重要领域如依赖国外卫星导航系统，一旦出现紧急情况或重大利益冲突，整个国家的国防军事以及社会经济安全都将受到威胁，这对国家利益的影响将是惨重的。因此，为打破国外的垄断，在一些特殊领域和场合不在受制于国外卫星系统，实现国家卫星导航的安全性，北斗卫星导航系统应运而生。无论在军事战略还是日常生活中，北斗导航系统都对我國具有非常重大的意义。 由于目前导航市场大部分被GPS占据，我国的北斗导航领域的市场潜力非常巨大，北斗导航产业的发展能为国家带来巨大的经济效率。2016年度《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，白皮书显示，2016年我国卫星导航与位置服务产业总体产值已突破2000亿元大关，达到2118亿元，较2015年增长22.06%，预计在2020年达到4000亿元的总产值。其中，北斗导航产业链中的天线、芯片、模块、器件、算法、软件、导航数据、终端设备等在内的产业核心产值达到808亿元，北斗对产业核心产值的贡献率已达到70%，特别是在国内行业市场和特殊市场中。由于北斗具有兼容性，多模式的导航设备已经成为产品主流方案，大众市场正在想北斗方向发展大。 2 北斗导航在军用和民用方面的应用 北斗卫星导航系统是我国自主研制的，目前的北斗二号系统已经可为亚洲和太平洋地区提供无源定位、授时、导航服务，相比于GPS，北斗导航系统还可以提供有源的北斗短报文服务，将短信和导航结合，成为北斗卫星导航系统的特色，而且北斗导航与其他导航系统具有兼容性，能够与其他导航一起组成组合导航模式。出于国家安全考虑，北斗导航已经在国防军事方面率先普及，随着北斗导航系统逐渐完善和成熟，逐渐普及到民用方面的各类行业中，形成军民融合的局面，并最终成为在全球都普及度较高的全球卫星定位导航系统，并以此促进和拉动北斗产业全方面的发展。 随着北斗二号卫星导航系统已建设完善，北斗导航产品在军用、民用领域有着广泛的应用前景，相关产品已被应用于交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、测绘地理信息、森林防火、通信时统、电力调度、救灾减灾、应急搜救等领域，并逐步渗透到人类社会生产和人们生活的方方面面，为全球经济和社会发展注入新的活力。 1） 军用方面：我国的军事力量强大，卫星导航安全是国家安全的一个重要方面，我国自主设计的北斗导航形成的市场是一个潜力巨大的市场，并且这个市场的潜力已经在军用市场中体现了出来。目前的北斗产品在军队中的应用已经大范围普及，北斗产品也已经广泛应用于国家海、陆、空、火箭军、战略支援部队、武警军兵种，北斗手持、车载、船载、机载产品，北斗救援体系等一系列产品提供导航、定位、授时等功能，为地理测绘、飞机定姿、弹药制导、船舶导航、车辆路径规划、应急救援提供服务，更加强有力的为国防事业提供了保障。 2） 民用方面：在国家大力推进军民融合的前提，军技民用、民技军用的军民技术的相互渗透，北斗导航将携手其他卫星导航系统，与其他国家、地区一起，共同推动全球卫星导航事业发展，让北斗系统更好地服务全球、造福人类。 北斗民用方面主要指大众应用和行业应用。北斗民用大众应用有指汽车导航、车辆信息服务、跟踪监控、紧急救援、移动位置服务等。中国作为主要的汽车消费国，车载导航产品也有着十分巨大的市场，车载定位、导航、路径规划等已基本应用到每一辆车辆，目前我国的货车上已基本全部安装了北斗导航定位系统；现在的智能手机也都离不开定位导航功能，北斗导航已经在相关厂家的手机上和手表进入应用阶段，市场前景广阔，预计在未来五年之内能够进入大部分智能手机。北斗导航手表、北斗导航共享单车、北斗导航老人儿童保障卡、北斗锁等一系列北斗产品正在不断改革换代，走进日常生活中。 在行业应用方面，北斗导航在电力、水利等网络系统中心、应用中心、数据服务中心得到逐步推广，而边防巡逻、抗震救灾、应急救灾、地质灾害检测、海上救援等领域得到广泛应用。 相比于GPS，目前北斗导航系统在民用上应用还比较少，主要是由于北斗芯片的成本高，北斗产品的核心零部件和制造水平还有待进一步提高，芯片的工艺虽然已经达到纳米级别，但功耗跟体积还较大，在电子设备越做越薄、越做越小的趋势下，相比于GPS，北斗芯片的价格和工艺上没有优势。 3 面临的挑战 《国家卫星导航产业中长期发展规划》中指出：到2020年，我国卫星导航产业创新发展格局基本形成，产业应用规模和国际化水平大幅提升，通过对国内大众消费市场逐步推广和普及，使北斗卫星导航系统应用市场的贡献率达到60%，在重要应用领域的占比达到80%以上，在全球的导航市场形成较强的国际竞争力。 目前，GPS国内市场份额占比90%，民用市场基本被GPS占据。相比于GPS，北斗导航系统尚未建设完善，目前系统运行的稳定性不足；虽然导航芯片技术已实现纳米工艺，但在功耗方面与GPS方面还有一定差距：由于技术积累的时间短，导航终端的稳定性较差，成本高，导航产品的可靠性较低，维修费用大，稳定性有待提高；北斗行業的技术标准、政策法规还有待健全和完善，北斗导航产品的认证检测体系有待建立和实施，管理和服务的观念有待加强。随着今年的“北斗三号”卫星导航体制的开始建设，北斗导航技术已经在缩小与GPS的差距，在未来的几年中，实现北斗真正走进千家万户。 4 结束语 本文介绍了北斗导航系统的建设过程，分析了北斗导航产品得到的不同用户的应用范围，重点分析了北斗导航产品在军用和民用中的应用范围，然后分析了北斗导航应用现状及存在的问题，最后分析了北斗导航面临的挑战，针对北斗导航系统的目标，北斗导航市场的现状问题，提出了北斗导航系统存在的挑战。 北斗卫星导航定位系统是国家重要的基础设施，也是国际导航系统的重要组成部分，发展独立自主的卫星导航系统是国家的重大国策，北斗导航验证系统建成以来，已得到各类不同用户的广泛使用。相信随着北斗卫星导航系统的进一步建设和发展完善、导航技术的提高，系统的性能和可靠性将的提升，北斗导航将获得市场认可并日益深入人们生活和国防建设的方方面面，发挥其巨大的影响。 参考文献： [1] 刘基余.北斗卫星导航系统的现况与发展[J].遥测遥控，2013，34（3）. [2] 杨元喜.北斗卫星导航系统的进展、贡献与挑战[J].测绘学报，2010，39（1）. [3] 国务院新闻办公室.中国北斗卫星导航系统[J].白皮书，2016（6）. [4] 许冬彦，吴海玲，张秋和.推动合格评定与产品认证服务促进北斗卫星导航系统全球化应用[J].卫星与网络，2014（1）：24-29. |
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