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北斗系統(tǒng)五年商業(yè)簡史:兼容與高精度

發(fā)布時間:2017-11-03 13:45

      中國的北斗系統(tǒng),2012年正式提供區(qū)域服務(wù)。之后的短短五年間,北斗系統(tǒng)完成“從1到100”的壯舉。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,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812億元,這一數(shù)據(jù)在2016年達(dá)到2118億元,較2015年增長約22.06%。其中,北斗系統(tǒng)對產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率已達(dá)到70%,表現(xiàn)可圈可點(diǎn)。

       這五年間,北斗系統(tǒng)的“商業(yè)史”始終貫穿著兩大關(guān)鍵詞:一是“兼容”,和其它GNSS信號兼容以獲得更好服務(wù),與“先入為主”的GPS爭奪存量市場;二是“高精度”,利用高精度、短報文通信等特色功能,進(jìn)入此前GPS尚未覆蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。       2017年第四季度,四顆覆蓋全球的北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星計劃被送往太空,中國的北斗系統(tǒng)將進(jìn)入全球組網(wǎng)的新時代。多名業(yè)內(nèi)人士分析,北斗三號將延續(xù)和加強(qiáng)北斗系統(tǒng)的高精度、廣覆蓋等競爭優(yōu)勢,北斗系統(tǒng)有望取得更廣闊的市場空間。 “兼容”生意經(jīng)       民用市場的“火爆”,也顯示了GNSS巨大的商業(yè)空間。這是世界主要經(jīng)濟(jì)大國致力發(fā)展GNSS的原因之一。不過,“先入為主”的GPS在前,“新版”GNSS 要“后來居上”,并沒有那么容易。       中國的北斗系統(tǒng)建設(shè)執(zhí)行“三步走”戰(zhàn)略:1992年開始的北斗一號,是北斗試驗系統(tǒng);2004年立項的北斗二號,提供區(qū)域性的導(dǎo)航、定位服務(wù),2012年年底建成并提供亞太地區(qū)區(qū)域服務(wù);而覆蓋全球的北斗三號,則要完成30顆左右的衛(wèi)星組網(wǎng)。       2017年1月,中國將國家科技進(jìn)步獎特等獎頒給“北斗二號衛(wèi)星工程”,似乎有“總結(jié)評價”的味道;2017年第四季度,四顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星計劃被送往預(yù)定軌道,北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)的“第三步”正式開啟。       2012年到2017年的五年間,北斗系統(tǒng)已具備亞太部分地區(qū)服務(wù)能力。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)高級顧問孫家棟院士曾說,中國發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè),始終有一個如何面對GPS的問題。總的思想是“兼容”,是不排斥。       如同人們?nèi)粘@斫獾囊粯?,“兼容”意味著設(shè)備能接收至少兩套系統(tǒng)的信號。以內(nèi)置于智能手機(jī)的導(dǎo)航模塊為例,以往接收的是GPS單模信號,“兼容”之后意味著接收GPS/北斗雙模乃至GPS/北斗/格洛納斯三模信號。       兼容的直接好處,是可以獲得更好的服務(wù)。GNSS的工作原理遵循基本的物理學(xué)理論:三維空間需要三個參數(shù)確定一個坐標(biāo)。由于信號傳輸有時延等原因,導(dǎo)航衛(wèi)星的時鐘和接收終端的時鐘存在誤差,因而需要第四個參數(shù)“校準(zhǔn)”誤差。這也就是說,終端至少需要四顆衛(wèi)星的信號才能定位。兼容讓終端接收更多衛(wèi)星信號,而衛(wèi)星越多,誤差越小,定位精度越高。       依托這種兼容策略,北斗服務(wù)在過去五年逐漸滲入GPS曾經(jīng)獨(dú)占的領(lǐng)域,比如智能手機(jī)。中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2016年中國銷售的5.1億部智能手機(jī)中,已有約40%兼容北斗系統(tǒng)。不過,“兼容”并不意味著北斗系統(tǒng)只是錦上添花的輔助者。       中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會首席科學(xué)家曹沖指出,隨著衛(wèi)星覆蓋亞太布局、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的推進(jìn),北斗系統(tǒng)應(yīng)用在五大領(lǐng)域至少有所突破:除了存量市場的智能手機(jī)終端、汽車前裝市場之外,還存在高精度創(chuàng)新應(yīng)用市場、智能泛在位置服務(wù)市場和國際導(dǎo)航市場。       北斗系統(tǒng)過去五年的不斷完善,為增量市場的開拓提供了技術(shù)基礎(chǔ)。       從2014年開始,新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)務(wù)此起彼伏,不少企業(yè)試圖推動北斗技術(shù)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)融合,以開拓新的應(yīng)用場景。例如,共享單車就嘗試內(nèi)置北斗高精度芯片,劃定“電子圍欄”,以解決亂停亂放的問題。曹沖將這種趨勢總結(jié)為“新時空”服務(wù),“新”既是對應(yīng)“新經(jīng)濟(jì)”,也表示“北斗+具體行業(yè)、具體場景”的應(yīng)用性思維。山東大學(xué)信息科技與工程學(xué)院教授邢劍平認(rèn)為,新時空的出現(xiàn),北斗的成本會下降而產(chǎn)業(yè)規(guī)模也會提升。所以企業(yè)要避免就北斗而北斗,要把北斗深入融合到其他產(chǎn)業(yè)中。       這也算是另一種“兼容”:北斗設(shè)備不是單純提供位置信息的北斗設(shè)備本身,而是融合、兼容在其它的應(yīng)用設(shè)備之中。       “兼容”的優(yōu)勢,都將在即將開始全球組網(wǎng)的北斗三號中延續(xù)和深化。       中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會咨詢中心主任李冬航表示,與北斗二號相比,北斗三號目標(biāo)是實現(xiàn)全球信號覆蓋,它的新信號系統(tǒng)是對北斗二號的完善,信號質(zhì)量與服務(wù)性能會更為出色。       邢劍平表示,原北斗二號僅覆蓋亞太地區(qū),現(xiàn)在伴隨著“一帶一路”倡議的提出,全球信號覆蓋的北斗三號適逢其時,將帶動北斗應(yīng)用走向更廣闊的海外市場。 高精度“變陣”       “兼容”策略還無法完全解釋北斗產(chǎn)業(yè)過去五年的成功?;仡櫋氨倍飞虡I(yè)史”,另一被市場看多的關(guān)鍵詞是“高精度”。正如前文所說,GNSS本身存在著誤差。北斗系統(tǒng)建設(shè)的一大工作是,通過發(fā)射更多衛(wèi)星和建設(shè)更多地面參考基站,盡可能縮小誤差。從北斗二號建成到即將全球組網(wǎng),北斗系統(tǒng)的一大顯著變化是精度越來越高。       21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者注意到,2012年建成北斗二號時,北斗系統(tǒng)的定位精度為10米左右,這與GNSS俱樂部“老大哥”GPS的表現(xiàn)相當(dāng)。而如今,北斗系統(tǒng)的定位精度從小于10米縮小到小于8米。       2016年6月發(fā)布的《中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)白皮書》顯示,一是北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座,與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多,抗遮擋能力強(qiáng),尤其低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯;二是北斗系統(tǒng)提供多個頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務(wù)精度。       21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者發(fā)現(xiàn),北斗三號在設(shè)計之初,就將目標(biāo)放在比肩尚未發(fā)射的第三代GPS導(dǎo)航衛(wèi)星以及伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)上,定位精度大幅提升。北斗三號衛(wèi)星可以利用星間鏈路,實現(xiàn)相互間的通信和數(shù)據(jù)傳輸,還能相互測距,自動“保持隊形”。全球組網(wǎng)后,北斗系統(tǒng)的定位精度將提升1-2倍。加上地面基站、參考站的幫助,北斗衛(wèi)星能夠有效實現(xiàn)分米級乃至毫米級的定位精度。如今已有超過2000座地面參考站覆蓋全國許多城市。       “高定位精度意味著可以有更多的應(yīng)用,比如駕考或者在復(fù)雜山區(qū)的導(dǎo)航,北斗的表現(xiàn)都超過國外導(dǎo)航系統(tǒng)?!毕驗檎f道,“加上北斗的多系統(tǒng)兼容性,北斗系統(tǒng)在用戶間的口碑正在逐漸提升,用戶們購買產(chǎn)品時也指定北斗系統(tǒng),認(rèn)可度與2012年相比有了很大的提升?!?      深圳市燃?xì)饧瘓F(tuán)經(jīng)理張林能體會到北斗高精度服務(wù)的微妙之處。燃?xì)夤艿廊缤鞘械难?,非厘米級的精度不能分辨。張林?1世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報道記者表示,以往用GPS設(shè)備檢修,GPS信號下午較弱,接收的信號達(dá)不到要求精度,因而檢修工作只能上午進(jìn)行,某種程度又造成信號傳輸?shù)膿頂D。換用北斗終端設(shè)備后,全天都可“享用”高精度。       截至目前,北斗高精度服務(wù)廣泛應(yīng)用在城市燃?xì)?、城?zhèn)供熱、電力電網(wǎng)、供水排水、智能交通、智能養(yǎng)老等領(lǐng)域。據(jù)估計,目前全國燃?xì)夤芫W(wǎng)北斗應(yīng)用的市場總規(guī)模已達(dá)到20億元。除燃?xì)庑袠I(yè)外,水、電、熱、通信等其它類似的市政管網(wǎng)領(lǐng)域也可以實現(xiàn)類似的北斗高精度應(yīng)用,由此將形成超過1500億元規(guī)模的空間位置服務(wù)“藍(lán)?!?。       同樣的例子還有共享單車。共享單車定位找車和“電子圍欄”的實現(xiàn),都有賴于亞米級的高精度。據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會預(yù)計,目前我國共享單車年化市場使用規(guī)模超過1700億次。以1元單價和10%的市場滲透率計算,未來共享單車市場所形成的位置服務(wù)市場規(guī)模將超過170億元,前景廣闊。



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