今年是北斗導航系統(tǒng)走向應用的關鍵一年。自去年12月27日起向我國及周邊地區(qū)提供試運行服務的北斗導航系統(tǒng)，將在今年年底向亞太地區(qū)用戶正式提供免費的無源定位、導航、授時服務。因此，近日在廣州舉行的第三屆中國衛(wèi)星導航學術年會上，加速北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的商業(yè)化應用就成為與會者關注的主要議題。
這個我國自主研發(fā)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，與現(xiàn)在通用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)——美國的GPS相比，有哪些優(yōu)勢和劣勢？它的商業(yè)潛力到底有多大？北斗可以取代GPS嗎？
兼容：20%的精度提升
如果你想知道自己所處的位置和時間，衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以給你提供最精確的答案。作為拓展人類活動、促進社會發(fā)展的重要空間基礎設施，衛(wèi)星導航系統(tǒng)能為地球表面和近地空間的廣大用戶提供全天時、全天候、高精度的定位、導航和授時服務。
上世紀90年代美國政府向全球民間用戶免費開放GPS，使這一原先僅作為軍用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。目前GPS已占據(jù)全球90%以上的應用市場份額。
作為衛(wèi)星導航的小字輩，北斗如何在與GPS的商業(yè)競爭中爭得自己的一席之地？
北斗的作用，首先體現(xiàn)在它的兼容開放上。衛(wèi)星導航系統(tǒng)有其脆弱性，單一的導航系統(tǒng)易被干擾、遮蔽。中國工程院院士、武漢大學教授劉經(jīng)南說，GPS加北斗的雙衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)的可用性和導航精度。根據(jù)目前的試驗結果看，GPS在亞太地區(qū)的覆蓋率一般只能達到60%至70%，加上北斗則可以達到80%以上，這提高了衛(wèi)星導航的可用性；導航精度則可提高20%左右，比如GPS導航精度1米的地方，加上北斗后，導航精度能達到大約0.8米。
北斗也可以單獨使用，單獨使用時，在我國大部分地區(qū)導航的水平精度小于10米，垂直精度略大于10米。劉經(jīng)南說：“目前北斗能夠提供的服務，可以達到GPS10年前的應用水平，這是我們在試運行不足一年時就達到的水平，非常難得。”
與GPS相比，“北斗”的首次定位速度和授時精度都表現(xiàn)出更好的優(yōu)越性。中科院院士、中國衛(wèi)星導航應用管理中心研究員楊元喜說：“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)結網(wǎng)完成后，系統(tǒng)用戶定位，電文通信和位置報告只需要幾秒鐘，而GPS首次定位卻需要1至3分鐘。”
北斗還是世界上首個集定位、授時和報文通信為一體的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。它可以發(fā)免費短信，這是GPS所沒有的功能。
中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其介紹，目前我國沿海出海捕魚的大型漁船上都裝了北斗用戶機，使用北斗導航系統(tǒng)，可以在手機信號不好的茫茫大海上，免費發(fā)送短信給家人。“對漁民來說，這個短報文功能，至少有四大好處。一是與家人聯(lián)絡，滿足情感需要。二是與國內市場聯(lián)絡，打了什么魚，有多少斤，可以提前通知預售，提高收入。三是與周邊漁船聯(lián)絡，遇險時及時自救互救。四是有了準確定位，可以避免打魚越境的糾紛。”
目標：2020年覆蓋全球
作為一個一邊在建一邊運營的工程，北斗的潛力遠不止于此。當北斗全部建成后，其導航精度將達到厘米級別。
目前，北斗系統(tǒng)已經(jīng)成功發(fā)射了13顆衛(wèi)星，其中11顆衛(wèi)星處于組網(wǎng)工作的狀態(tài)，2顆衛(wèi)星正在測試，還有3顆衛(wèi)星將于今年8月和10月待發(fā)。到2020年建成時，北斗系統(tǒng)將有35顆衛(wèi)星，包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星，與31顆衛(wèi)星的美國GPS系統(tǒng)、24顆衛(wèi)星的俄羅斯GLONASS計劃比，規(guī)模更龐大。屆時，北斗的全球定位精度將可與GPS相抗衡，亞太地區(qū)定位精度還會更高。
“在系統(tǒng)建設方面，現(xiàn)在一切都在按計劃順利實施，今年已經(jīng)發(fā)射的3顆衛(wèi)星，性能都非常好，特別是4月30日的一箭雙星，是有史以來發(fā)射精度最高的一次。目前11顆組網(wǎng)衛(wèi)星的導航精度已經(jīng)遠超去年，在中國主要地區(qū)定位精度達到10米級。未來北斗性能還會進一步提高，我們對此充滿信心。”冉承其介紹，“泰國、馬來西亞、巴基斯坦等許多國家已經(jīng)對北斗的應用表示了很大的興趣。”