专辑
2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统正式建成启用。这意味着在全球任何地方,都可以获得北斗系统开放、免费、高质量的导航、定位和授时服务。
从北斗一号、北斗二号到北斗三号,从区域到全球,北斗作为贴近人民生活的有力工具,越来越受到人们的欢迎。目前,全球已有超过一半的国家开始使用北斗系统。
有趣的是,由于GPS的联网和应用的开创性,多年来人们已经习惯将全球卫星导航系统称为GPS。北斗的能力并不逊色。其“全球模式”开启后,将为全球提供更丰富、更广泛的应用服务。
我国70%以上联网的智能手机都提供北斗服务;共享单车的定位精度从1米到10米提高到10厘米到1米。
每天早上,北京市民赵女士都会在小区楼下解锁一辆哈喽自行车,骑4公里去上班。这种出行方式已经持续一年了。从今年3月底开始,她感觉用车体验有些不一样了。
“我以前找车,手机APP上清晰显示围栏外有一辆空车,我跑过去发现车竟然在围栏内,我急着上班,所以我只好停下来,现在我指哪,哪里就有车。”赵女士感受到的变化来自于“北斗高精度导航定位+自行车”的技术更新——每辆自行车的智能锁里都安装了北斗定位装置。 3月底以来,哈喽单车通过智能锁固件批量升级为北斗定位,定位精度从1米到10米提升到10厘米到1米。
“自行车上的智能锁可以接收北斗卫星信号。大数据中心每天接收公路自行车上亿条车辆定位信息,车辆定位信息与道路上大量电子围栏进行匹配和映射亚米级可以引导用户轻松找车,规范用车,解决‘找不到车’或‘还车’的问题。”哈喽出行CEO李开柱表示。这不仅解决了“定位漂移”的行业痛点,而且有助于解决。解决了共享单车乱停放的城市管理问题。
从行业应用到大众应用,北斗服务覆盖生活的方方面面。目前,北斗导航定位服务已被电子商务、移动智能终端制造、智能穿戴设备、位置服务等厂商采用,广泛进入大众消费和民生领域。我国70%以上联网的智能手机都提供北斗服务。这反映出北斗已经走到了更多普通百姓的身边。
手机用户不知道导航定位是使用GPS还是北斗信号。以手机导航为例,用户打开导航软件,输入目的地。导航软件向手机“发送”请求。手机中的芯片搜索四大导航系统的卫星信号:北斗、美国GPS、俄罗斯、欧洲伽利略。并进行优化操作并“返回”到导航软件。正因为如此,有专家指出,相互兼容是全球导航的一大特点。一些号称专用于北斗导航或以北斗命名的导航软件更多的是噱头。
北斗三号正式发射前夕,华为荣耀手机技术团队使用最新手机进行测试,共接收到85颗全球导航卫星信号,其中35颗为北斗二号和北斗三号卫星。 “北斗果然厉害。”工程师们的感受很强烈。
信号的强度取决于具体的实用性。以往,站在建筑物旁边使用手机打车软件打车时,很容易出现定位不准确,甚至将车导航到对面建筑物的情况。工程师经过实测,北斗卫星数量增加后,最直观的感受就是定位精度更高,出租车定位更精准。北斗三号的加入也大大减少了高架桥上行驶导航的误差。
这与北斗系统的特点是一致的——与其他导航系统基本分布在单一高度轨道不同,北斗系统采用三种类型的轨道卫星组成混合导航星座,用户可以使用中轨道和高轨道卫星。 - 同时提供轨道导航卫星服务。这些卫星具有高仰角和较强的抗遮挡能力,可以让用户在多层立交、城市峡谷、树木覆盖等环境下获得持续的导航服务。
华为手机“连接”北斗较早,从2013年开始就支持北斗二号系统。但相对于GPS,当时北斗主要起到辅助作用。 2017年以后,手机能够接收到的北斗卫星信号越来越多,系统也越来越稳定。目前,最新的荣耀手机均支持使用北斗三号卫星信号。手机工程师对北斗系统的建设进度还不是很熟悉。他们只能从信号的变化中感受到北斗系统的变化。 2017年起,北斗三号进入高密度发射组网阶段。
手机芯片算法调用北斗信号顺序的变化,说明了北斗地位的提升。华为荣耀工程师表示,过去一些国外芯片优先搜索和使用GPS信号,但华为目前在GPS和北斗上使用相同甚至更高质量的策略。
“对于手机厂商来说,算法对信号没有偏见。手机非常重视用户体验,所以肯定会选择最好的信号。”这位工程师表示,北斗的地位是自己挣来的,算法也是“用脚玩的”。投票”。
第一时间感知地质灾害危害的细微变化,发出预警;是海上渔民的“千里眼”、“早耳”。
在陕西省汉中市,一名无人机驾驶员控制无人机,利用北斗卫星导航系统采集一级防洪点险石山的视频和图片数据。人们的愿景
“今年在我的家乡湖南石门县,北斗监控系统预警,保障了人民生命财产安全。”中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其表示,“北斗在形变监测、预警、人员转移等方面发挥了重要作用,提供了良好的技术支撑。”
今年6月底的一天,石门县南北镇潘平村下了一场大雨。 “这几天持续下雨,监测预警系统刚刚预警,雷家山存在山体滑坡风险。”镇党委书记秦浩、村支书徐波赶到村民陈金兰家,劝说他们一家搬到老村。 。
7月6日14时11分,当地收到北斗卫星高精度地震监测预警系统发布的第三次橙色预警。三小时后,雷家山发生特大山体滑坡,这是该地区70年来最大的山体滑坡。造成省道部分路段受损,一座小型电站被毁,五栋房屋倒塌。
“幸运的是,这次山体滑坡期间所有人员都成功撤离。”秦浩表示,依靠监测预警系统的“通讯通知”,山体滑坡发生前,危险区域内的所有居民已提前撤离。
秦浩介绍,北斗卫星传感器分布在地质灾害易发地区的风险隐患点,采集风险隐患点土壤含水量、裂缝等细微变化的数据。数据再通过北斗地质监测站传输至高精度地质灾害监测预警云平台和数据汇聚站,进行智能地质灾害预警评估,从而实现滑坡、泥石流等灾害的监测预警大雨造成的水流。即使斜坡发生轻微位移,系统也能感知并第一时间发出预警。
山洪暴发是洪涝灾害中造成人员伤亡的主要原因。准确的预报可以为分流赢得时间,因此“预警”成为重中之重。目前,江苏、贵州、广西、四川等地也建立了基于北斗的灾害监测系统,可以对隐患点变化进行24小时自动化实时监测。北斗能力让防灾减灾未雨绸缪。
北斗在抢险救灾中的独特作用还在于它的“绝活”,那就是短报文功能,这在世界四大卫星导航系统中是独一无二的。短信就像导航终端的短信功能。目前,北斗三号的短信已由之前的120个字符升级为1000个字符,能够传达的信息更加丰富。对于只能被动接收导航定位信息的用户来说,主动上报自己的精确位置和灾害信息可以为救援行动提供重要的信息支持。 2008年汶川地震救援时,地面通讯瘫痪,进入灾区的救援队利用北斗短信功能第一时间发出信息,点亮了生命信号。
尤其是在通讯手段有限的海上,这种“绝技”很受海洋渔业部门和渔民的欢迎。
今年8月初,台风黑格比逼近,福建省霞浦县三沙镇柳州湾刮起大风。近百艘渔船整齐地停泊在海湾内,500多艘渔船已全部回港避风或就近避风。
“目前全港有渔船4467艘,已转移渔船1290艘,受台风影响的海域没有作业船只。”在福建省渔业减灾中心值班室,工作人员正在通过北斗渔船动态监测管理系统实时监控台风可能通过的船舶动态。 、及时通知近海渔船回港避风。电脑屏幕上密密麻麻地布满了代表渔船的三角形符号。点击符号,就会弹出渔船的具体位置、尺寸、型号、船主姓名、电话号码等详细信息。
在台风频发的福建,已有万余艘渔船配备了北斗定位仪,实现船舶自动识别、定位、报警等功能。 24小时连续监测船舶动向,精准定位……渔船的海上情况都在北斗系统的“视线”范围内。
就在“黑格比”登陆前夕,福建闽中渔场海域一艘渔船突然失去动力,情况十分危急。接到报警信息后,福建省海洋渔业局通过船上的北斗方位仪迅速掌握了求救渔船的位置和周边渔船信息,立即组织周边渔船开展救援行动。机上4人最终被成功救起。
海上作业可实时监控,遇险可随时报警,海上可收听天气预报和预警通知……在我国渤海、黄海、东海、南海等海域,北斗导航终端已成为渔船出海的标配,北斗成为渔民的最爱。 “千里眼”和“风之耳”。据统计,全国7万多艘渔船、执法船配备了北斗终端,累计救助人员1万多人。
精准农业成为北斗应用的“忠实用户”;卡车接入北斗数据后,实际位置、运营路线、载货量、油耗、里程等数据一目了然
在河南省邓州市小阳营镇安中村,一辆配备北斗导航系统的拖拉机正在无行驶地播种。新华社记者 冯大鹏 摄
“您好,欢迎使用北斗导航系统!”凌晨5时许,在江苏兴化粮食产业园区,创友农机合作社农机操作工倪新涛坐在联合收割机的驾驶室内。他做的第一件事就是打开中控台。小盒子上的按钮。甜美的女声立刻响起,收割机自动点火,开始行走和工作。倪心涛一如既往地将双手放在方向盘上,但不需要做任何事情。
做了十几年农机操作员,倪新涛觉得这个麦收季节是最轻松的。一趟下来,收割机就到了田地的尽头,他甚至不需要进行转弯、掉头等复杂的操作。短短几秒钟,收割机掉头,继续在麦田里直线行驶。人们只需坐在驾驶室里观看即可。 “这个小盒子真是神奇,让农活少了麻烦,还能精准播种,节省种子用量。”倪鑫涛连连称赞。
这个小盒子实际上是南京农业大学研发的“北斗导航支持的智慧小麦种植技术”的“智能大脑”。 2019年下半年,南京农业大学智慧农业研究所副所长田永超带领团队将这个小盒子安装在合作社的每台农机上。
“北斗导航满足农机设备精准操作、农艺处方精准执行的需求。”田永超表示,农业科研人员在智慧小麦种植技术体系方面积累了大量研究成果。根据地区气候条件、土壤肥力、品种特性、植株生长等因素开出不同的农艺配方。过去,这些技术和处方的推广,精准播种、精准施肥等操作都需要技术人员教农机操作人员如何设置参数。将北斗导航与智慧小麦种植系统相结合,只需开发一个嵌入式系统,自动接收系统指令并获取空间位置信息,规划作业路线,直接下达播种、施肥、灌溉、收获等各种任务到农业机械。有了操作指令,农业机械就可以开始自行运转。
在新疆阿克苏市,植保无人机借助北斗系统,盘旋在棉田上空,精准有序喷洒农药,省时、省力、省钱;在广东湛江,北斗无人插秧机自动作业,不到10天就完成了通常至少需要3人15至20天才能完成的5项任务。 50亩水田插秧作业……目前国内已部署2万多套北斗农机自动驾驶系统,可节省50%人工成本;基于北斗的农机作业监管平台,可对超过10万台农机具进行远程管理和精准作业。服务,有效增产5%,节约农机油耗10%。北斗“技能”深度融入农业生产,精准农业成为北斗应用的“忠实用户”。
交通、农林渔业、水文监测、气象预报、通信授时、电力调度、公安……北斗系统的行业应用早已如火如荼地展开,产生了显着的经济效益和社会效益。
交通运输是北斗应用的典型行业。 GPS系统于1995年完成24颗卫星的发射并组网,形成全球服务能力。其应用较早,也较为成熟。作为卫星导航领域的后来者,北斗在刚建成时就面临着如何使用的诸多困难。交通领域作为北斗最早示范应用的行业之一,做出了巨大贡献,也受益匪浅。
湖南宏盛物流有限公司总经理廖西宁最关心的是,在城市配送和危险品运输过程中,如何防止超速、疲劳驾驶,提高安全管理水平。谈起北斗给货运行业带来的变化,他感触颇深。
“去年京港澳高速衡阳段发生追尾事故,司机逃逸,交管部门利用北斗车载终端追踪,我公司车辆恰好经过事故现场当时的路段,并通过我们卡车上安装的摄像头迅速锁定了造成事故的车辆。”廖西宁提到的北斗车载终端就是交通物流领域典型的数字化应用。
“危险品运输车辆的限速为每小时80公里,当速度即将达到该值时,北斗终端会自动发出提醒。如果车辆连续行驶超过三个半小时,也会提示司机休息。”廖西宁表示,通过北斗系统实施主动管理,大大降低了超速、疲劳驾驶的发生率。
湖南亿爱卫星监测技术有限公司董事长彭克群介绍,北斗系统提供真实、实时、有效的“货物轨迹流”,对于加强货运数据的综合应用有很大帮助。 “空置率高,说明订单量不够,运载能力超过一定值,车辆维护成本也高于其他车辆。”彭克群表示,接入北斗数据后,实际位置、运营路线、载货能力、油耗、里程等数据一目了然,有助于实现高效的“车货匹配”。
“与以前使用的导航系统相比,北斗定位信号的精度有了显着提高,轨迹绘制更加准确,定位速度比以前更快,抗干扰性能更好。”彭克群说。随着北斗应用向智能化方向发展,自动路径优化、无人驾驶等新功能未来有望落地,让物流变得“智慧”。
截至2019年底,国内超过650万辆运营车辆、4万辆邮政快递车辆、36个城市约8万辆公交车、3200多个内河导航设施、2900多个海上导航设施应用了北斗系统。
“北斗高精度”像水、电、燃气一样,不断流入各行各业,进入寻常百姓家的生活
一艘使用北斗导航信标遥测遥控装置的大型光船被放置在珠江口担干水道上。新华社记者 田建川 摄
“天上好用,地上也好用。”北斗卫星导航系统首任总设计师孙家栋的这句话,凸显了北斗的实用目的。
北斗系统是国家建设的巨型航天系统。它释放了能力,如何使用这些能力是由第三方软件或硬件来实现的。作为北斗能力的集中体现,“北斗高精度”正在成为普惠大众、触手可及、按需提供的公共服务。它就像水、电、燃气一样源源不断地流向各行各业,走进寻常百姓家。生活。
为了更好地利用北斗,在太空建设北斗星座的同时,还在地面建设了国家北斗地基增强系统,相当于地面版的“北斗系统”。其功能是通过全国2000多个北斗地面增强站接收北斗卫星信号并实时计算卫星定位误差,从而为用户提供更高精度的定位服务。
专家表示,北斗高精度智能手机可用于汽车驾驶定位导航。车道级导航可用于大货车管理、精准农业、汽车智能驾驶等,更高精度的毫米级应用可用于建筑物变形监测和泥石流、山体滑坡等地质灾害检测。
——在北京,利用北斗精准定位技术,将埋地管道与影像图、航拍照片叠加,可以非常清晰地显示这些燃气管道与城市下方地面建筑物的关系,辅助燃气管道大数据计算,保障管网运行安全;
——在上海洋山深水港,基于厘米级定位数据、视觉激光感知系统和高精度地图,智能驾驶重卡可在15秒内停在最方便起吊集装箱的位置,误差为± 3厘米。 ;
——在新型冠状病毒疫情防控中,北斗系统也发挥着重要作用。北斗高精度测量设备上线支持武汉火神山、雷神山医院建设,提高现场测量效率;北斗无人机、无人配送车向疫区运送医疗物资,减少人与人之间的直接接触;基于北斗的道路货运车辆公共监管服务平台持续向联网的超过650万辆重点运输车辆推送疫情信息、防疫物资运输信息、道路运输服务信息,保障防疫畅通和救灾物资。
随着北斗高精度与人工智能、大数据、云计算、5G通信等新技术的结合,北斗的应用范围已从卫星导航定位扩展到工业互联网、物联网、物联网等新兴应用领域。车联网。北斗不再只是一个卫星导航系统,而是一个泛在、一体化、智能化的综合时空服务系统。
以我国自主研发的北斗加速辅助定位为例。服务用户数量已突破5亿。北斗加速辅助定位服务的主要功能是将终端硬件的初始定位时间从30多秒缩短至3秒,帮助最终用户获得更流畅的定位体验。目前,国内外多家芯片厂商已将该服务集成到其生产的手机芯片中,以改善全球用户的定位体验。
冉承其表示,北斗三号全球卫星导航系统的建成开通并不意味着系统建设的结束,而是服务全球的起点。
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