北斗技术如何服务新经济

北斗系统有多强

据媒体3月初报道，北斗三号首发星热试验任务已经完成，为确保全球组网任务顺利进行打响了第一炮。截至目前，北斗三号首发星加电测试已满5个月。今年北斗三号预计共发射2组4颗卫星，与此同时，北斗导航系统在定位精度方面已经取得重大突破，从之前的10米大幅增加至1-2米，基本上可以判断车辆是在城市快速道路的主路还是在辅路行驶，精度仅次于欧洲伽利略系统，已经超过GPS的民用功能，此外，系统道路规划时间大幅缩短，从之前的30秒降至3秒。同时，相比GPS民用终端只能接受定位信息无法发送信息，北斗系统具有双向短报文功能，用户可以一次传送40-60个汉字的短报文信息

有业内人士认为，极高的评价和随即公布的“北斗三号”计划，透露的信号是国家高层将坚定推动北斗国际化。2017年，中国的北斗产业极有可能迎来新一轮爆发，“北斗三号”系列卫星将在今年7月左右发射，到2020年北斗信号将覆盖全球。而近期国家密集出台的国家科技、航天相关规划也为北斗产业发展指明方向。据《国家卫星导航产业中长期发展规划》设定的目标，至2020年我国北斗系统应用市场产值将超过2400亿元。

15年历程造就最强音

众所周知的，全球最早大规模应用的卫星导航系统是美国在1970年代研发出来的GPS系统，之后处于国家战略考虑，前苏联、欧盟、中国先后加入国际导航卫星竞赛。由于卫星导航与定位领域兼有军用和民用战略意义，维护国家安全、通信安全的同时可以抢占应用技术制高点，各国都积极投入巨额资金支持卫星技术的发展。

中国的卫星导航系统执行“三步走”战略，1992年开始的“北斗一号”，是一组进行卫星导航相关研究实验的测试卫星；2004年立项的“北斗二号”，则是正式运作的1.0版本，其任务是承担中国国内和亚太地区的导航、授时等服务，历经8年于2012年年末14颗卫星组网的星座初步“竣工”；而计划中的“北斗三号”，则要完成35颗卫星全球组网，超过美国GPS全球组网的卫星数量，承担中国导航服务全球的任务。

GPS赚得盆满钵满的背景下，逐渐向民用开放的北斗系统，隐藏着极大的商机。据2013年发布的《国家卫星导航产业中长期发展规划》，至2020年我国卫星导航产业的规模将超过4000亿元，而北斗在导航应用领域贡献率的量化指标则是“基本领域60%，重点领域80%”。到2020年北斗系统完成35颗卫星全球组网后，北斗系统将具备像GPS一样覆盖全球、服务全球的能力，将拉动至少2400-3200亿元规模的市场大蛋糕。

不过，在北斗卫星导航组网尚且没有完成的前期，为了更好的适应市场需求，北斗对GPS采用了兼容的策略，开放了定位服务接口，此举令包括高通在内的芯片厂家可以推出兼容多个系统的芯片产品。根据2016年6月发布的《中国北斗卫星导航系统》白皮书数据，我国已有30%的智能手机应用了兼容北斗系统的芯片。

以小见大 破解共享经济位置服务痛点

除了切入手机市场，北斗系统还有机会涉足更多的基于位置的服务，例如如今正在大热的共享单车，就急需更加精确的定位技术。据上海质量监督局3月14日公布的《共享自行车技术条件 第1部分：自行车》征求意见稿，“共享自行车”必须具备卫星定位功能。如今不少共享单车APP均有“搜索附近的车”功能，但定位上的误差却影响了用户的使用体验，有时候找车时间比骑车时间更长，同时，共享单车的运营维护同样需要精准的定位，这可以大大减少工作人员的寻车成本。

不过，市场上的共享单车大多使用支持GPS的定位芯片，精度一般在10米左右，对体积较小的单车而言本来就不太精确，而且共享单车不像汽车，实际停放的环境很复杂，卫星信号时常会被立交桥、树荫、楼宇遮挡和反射，甚至可能出现几百米的定位误差。有数据显示，在高楼和树荫遮挡的复杂环境下，集中摆放装有GPS 定位芯片的共享单车，有60%-70%发生不同程度的定位漂移。

事实上，如今的卫星导航系统，包括GPS和北斗系统的位置信息不准确，主要原因在于天上的卫星信号微弱或者受到遮挡，不过北斗卫星系统具备地面基地增强技术，可以修正卫星信号误差。以首都北京为例，全市已完成22个北斗卫星定位服务参考站的建设，建成的北斗CORS系统将提供覆盖全国的米级定位增强服务和覆盖北京区域的厘米级高精度增强服务，现在20个参照站已跟导航与位置服务高精度增强服务平台实现数据互联，开始为政府、企业、大众用户提供高精度位置服务。

一旦卫星定位系统的精度从10米级别进步到亚米级别（即误差小于1米），将给包括共享单车在内的基于位置的服务带来新的变化，更有可能的是，基于高精度位置信息服务极有可能产生更多的商业模式。

抢占“新时空服务”市场

从技术层面看，北斗的关键在于高精度的位置服务，这不仅能使北斗在与GPS的竞争中抢占制高点，甚至有机会与 GPS 进行差异化竞争，进入此前尚未覆盖的产业领域。

经过多年发展，北斗导航系统的硬件市场已经基本成熟，上游的芯片、天线等产品已经被部分上市企业占据制高点，而中小型企业更多的机会来自于开拓下游的应用终端和应用市场，包括无人机、无人驾驶汽车等领域，以及基于云计算等技术的服务，此外，还可以应用在监督有人操作的机器设备上，例如早前我国交通运输部就发文要求长途运输车必须强制安装北斗导航终端，便于安全管理。

从如今的市场来看，智能手机和车载导航是卫星导航在大众消费领域的主要存量市场。北斗系统和 GPS 在这两块存量市场的争夺显得不太容易。在执行与兼容 GPS策略的背景下，国内兼容北斗系统芯片的智能手机还只占到智能手机抱有总量的30%。但是随着人工智能的发展，一些老产品上的新场景应用将被开发出来，更重要的是，一些以前从未想过的新产品也将面世。

此前在导航行业论坛上，北斗产业专家、中国卫星导航定位协会首席科学家曹冲曾表示，随着卫星覆盖亚太布局、产业化应用的推荐，北斗系统应用在五大领域至少有所突破：除了存量市场的智能手机终端、汽车前装市场之外，还存在高精度创新应用市场、智能泛在位置服务市场和国际导航市场。曹冲认为，时间和空间是信息中最重要的两个参数，人类生产生活的大部分信息与时间、空间有关。随着社会公众对创新性和综合性时空信息服务需求的日益强烈，北斗系统在国民经济关键领域、行业、公共服务市场、大众应用市场得到极大的拓展，未来发展的关键在于 “新时空服务”。“新时空”的“新”，强调时空服务有别于GNSS 传统的 PNT 功能（定位、导航、授时），要将北斗系统技术和地基增强技术、物联网、云计算等技术结合起来，针对不同产业领域的不同场景展开规模化应用。这种“新时空”服务，将成为“新经济”时空信息的主要来源。

后记

显然，新场景的应用和新产品的推出不仅需要北斗导航从业者的一致努力，也需要考虑市场需求和用户体验，同时还要有跨界企业的参与。例如，国内已经依托北斗高精度定位技术推出全球首款驾培驾考系统，通过精确的卫星定位来实现驾驶员考试的无人值守。此外，利用高精度位置服务实现室内导航，北斗导航可以帮助驾驶员将汽车开进车库的具体车位，如果再配合人工智能的图像识别技术，汽车就可以实现自动停车并避免撞上车库内的小型障碍物。依托厘米级的北斗定位导航服务，用于农业植保的无人机可以多架集体喷药作业，而不必担心相互撞击，从而提高工作和生产效率。