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用北斗构建一带一路时空大数据

我国北斗系统已在技术上赶超GPS,特别是一带一路国家和地区信号优势明显,已具备大规模产业化和率先发展条件;着手在一带一路应用北斗系统,以此为突破口,反而能比国内迅速形成产业规模,与GPS分庭抗礼,实现产业替代,北斗系统有望成为继高铁、核电后第三个引领世界的优势产业;以北斗系统为重心,构建一带一路天地网时空大数据系统,形成特色,引领数字一带一路,是更优选择;政府应在北斗系统投资一带一路中发挥主导作用。

 

北斗系统核心技术取得突破,已具备大规模市场应用条件

 

北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统,是继美国全球卫星定位系统和俄罗斯全球卫星导航系统之后世界上第三个成熟的卫星导航系统。我国北斗卫星系统2012年已覆盖亚太地区,预计将于2018年率先覆盖“一带一路”国家,2020年覆盖全球。

北斗系统相对美国的GPS是个后起之秀,但在定位精度、授时精度、短报文功能、兼容性、成本等硬技术方面,已全面超越GPS。比如,装备了北斗系统终端接收器,双方或者多方之间就可以使用短信通信、聊天。GPS目前只能告诉使用者“我”在哪里,但北斗系统不但能告诉使用者“我”在哪里,还能告诉使用者“我的朋友”在哪里。等到2020年,我国的北斗系统全部35颗卫星组网完毕,那么,它也能全球通用,定位精度也能达到1米以下,部分终端已实现厘米级甚至毫米级别定位精度。

由于一带一路国家特别是亚太地区靠近中国,天基和地基差分数据增强作用,以及导航定位、通信、遥感三大卫星系统集成功能,信号精度、可靠性、服务项目都要大大优于GPSGPS网眼最密处是在美国上空,北斗二代网眼最密处在中国上空。加拿大和墨西哥当然会选择GPS,而对于亚太国家来说,北斗却比GPS更有优势。

北斗卫星寿命8-10年,二代可长到15年,目前北斗系统的利用率不到10%。北斗落后GPS主要是在应用普及等软的方面。因此,军民融合,大力发展市场应用,补上短板,是十分有价值和重要的。

孙家栋院士讲:以前总想着卫星上天,现在琢磨应用“落地”。随着北斗系统在国民经济和国防建设各领域应用逐步深入,核心技术取得突破,整体应用将进入产业化、规模化、大众化、国际化的新阶段。

 

北斗系统应用已到密集爆发前夜,未来十年十万亿市场规模可期

 

国家信息安全、工业4.0、智慧城市、农业现代化、国土利用、环境保护等快速发展之际,时空大数据作为物联网、智能终端、智能汽车、激光雷达、高精度地图、人工智能等的分析工具,重要性日益凸显。北斗卫星导航系统正在形成包括基础产品、应用终端、运行服务等较为完整的产业体系。北斗系统将用时空大数据逻辑,全面改写交通运输、海洋渔业、水文监测、气象预报、大地测量、救灾减灾、手机导航、人车物管理等领域信息应用系统。

北斗服务产业方兴未艾,未来必成为一个蓬勃发展的战略性新兴产业。

北斗导航系统进入国际海事、国际民航、移动通信等国际组织。《船载北斗接收机设备性能标准》去年已通过国际海事组织批准,北斗系统正式成为国际海事组织认可的第三个全球卫星导航系统。

截至2015年底,国内共有26家北斗产业园,15家北斗产业基地。国内从事卫星导航和位置服务的企业已经达14000多家,其中行业内37家上市公司整体所占的市场比重为23%

2016年,我国卫星导航与位置服务产业总产值超过2100亿元,同比增长22%2016年,北斗民用用户已达到千万级,累计提供有源定位服务12亿次,短信服务61亿次,双向授时服务9000余万次。其中,2016年全年用户量及服务量均增加明显,全年入网注册用户量逾7万,有源定位服务2.5亿次,短信服务30.8亿次,双向授时服务833万次。

北斗系统产业链非常长,天地网和时空大数据,包含卫星导航、通讯、遥感三大天基领域,还有地基领域,如果把关联的数据中心和用几乎已有80%信息应用系统可用时空大数据逻辑改写(只计算贡献部分),延伸到制造、软件、服务领域,辐射国内、一带一路、全世界,按保守的50%增长率计算,预计未来10年,我国北斗产业市场规模将超过十万亿元。

 

应让北斗系统在“一带一路”信息丝路创设中唱主角

 

我国已在着手信息基础设施建设,作为数字一带一路互联互通的重要基础之一,目前已在跨境路缆系统、基础电信服务、国际通信出入口布局、工业通信业发展战略等方面着墨很多。但我们认为,现有一带一路信息高速公路建设规划中,把北斗系统融合进来,并作为重点率先发展,是能够形成我国特色的更优选择。北斗系统走出去,为“一带一路”沿线国家乃至全世界提供高精度时空大数据服务,正在孕育海量商机。

比如,我国正在加快“一带一路”空间信息走廊建设,依托通讯、遥感、导航卫星等空间基础设施,为沿线国家提供空天一体化,高效互联的空间信息通道,为“一带一路”沿线国家和地区经济发展、民生改善提供空间信息支撑。预计到2018年我国将发射45颗高分辨率对地观测卫星,为“一带一路”沿线国家提供服务。2020年,我国北斗卫星导航系统将实现全球组网。预计510年内,将基本建成以覆盖亚洲、非洲、大洋洲、中东欧等区域的“一带一路”空间信息走廊。届时,北斗有望成为国家名片逐渐走向海外。

目前,“北斗”系统已覆盖亚太大部分地区,基本覆盖“一带一路”沿线及周边国家,可为其提供基于“北斗”系统的跨境运输、渔业管理、口岸清关、精细农业等多个领域的应用解决方案,服务周边国家经济社会发展。中国已与韩国、澳大利亚、泰国、马来西亚、印尼、巴基斯坦、新加坡、阿联酋、尼日利亚等开展合作,帮助东南亚、南亚地区一些国家进行卫星导航应用的方案设计,在当地推广普及北斗应用、建设地基增强系统。目前,在泰国、斯里兰卡打造北斗国际合作"样板间",再将北斗科技合作推广至东盟10国及更多亚非国家。

“一带一路”天地网建设,配套的地基增强项目也启动了。比如,我国早在20135月就开始在巴基斯坦建设北斗高精度地基增强系统。组网后的北斗网络,实时定位精度高达2厘米,经过处理后可以提供精度高达5毫米的定位,对城市规划、测量、绘图、环境监督、灾难救助、交通监控等领域都有很大裨益。泰国也已建成使用的北斗地面增强系统(CORS),全境将建设200个同样的基站,服务于农业等多个领域。在马来西亚建设的“北斗东盟数据及服务中心”,将为东盟地区特别是马来西亚、泰国、菲律宾、印度尼西亚等国家,在灾害预警、车辆导航、精细农业、海上搜救、智能港口、矿产安全、智能交通等7大领域提供服务及产品。

北斗系统将为各国船舶提供全球导航定位和安全保障服务,让海上运输更为高效和安全。

在海上搜救方面,中国与东盟国家正在开展海上搜救领域的务实合作,共同提高应对海上突发事件的能力和水平。

在防灾减灾及生态环境监测领域,中国-东盟卫星应用中心正加快建设,可有效提升沿线国家海上搜救、应急救援、海上航道安全等领域空间信息服务能力。

在科学研究领域,中意电磁星、中法海洋卫星、中法天文卫星等卫星工程正加快研制,嫦娥四号任务搭载载荷合作得到国际社会积极反响。

在电力行业落地应用领域,“一带一路”沿线国家通信基础设施领域需求爆发式增长,拉动其基于时空信息的卫星应用需求做出贡献,也将为北斗系统在“一带一路”沿线国家地区的建设提供丰厚的商业化基础。

还有,目前,在“一带一路”的区域框架内,我国已经为玻利维亚、委内瑞拉、尼日利亚、白俄罗斯、巴基斯坦、老挝等国家提供卫星制造和发射服务。目前我们在泰国、印尼、还有南非建成了遥感卫星地面站,能够直接接收中国遥感卫星数据,提高了我们遥感卫星的服务能力。近期我们在瑞典北部,北极圈附近建成了我们国家高分卫星地面站,也提高了我们国家高分辨率对地观测卫星对一带一路的服务能力。

 

北斗应用一带一路,仅仅靠市场发育是不够的,政府作用不可或缺

 

北斗产业方兴未艾,除了市场发育外,应该模仿高铁发展模式,政府应该发挥主导作用,特别是利用一带一路的势能,突破性地率先发展。

北斗系统和高铁同是代表“中国创造”的高科技,目前依然仍有很大的差距。高铁在国内有较高的覆盖率和品牌影响力,在国内几乎无竞争对手,同时在国际上已名声大振;而北斗系统的覆盖率和品牌影响力则相对小很多,国内大量市场仍被竞争对手GPS系统占据,更遑论海外市场的角逐。

北斗系统技术成熟后,需要成长和推广,这一点可以借鉴高铁。高铁创造了以交通为主的基础设施建设,拉动地方的海量投资;而四通八达的高速交通网络同时又能大幅吸引人流、物流、资金流,从而推动一地经济的转型升级。

随着“铁公机”降温,导航定位系统的大规模应用与推广,应成为政府投资拉动经济的新的法宝,这一点还没有被意识到,是大有作为的领域。北斗导航定位领域,尤其是在大众消费市场的推广,并不能完全靠“大手笔”的行政方式实现,它更多需要市场潜移默化的认可。

在走向“一带一路”国家之后,高铁和北斗系统的这种差异体现更甚。一般而言,高铁作为一种基础设施,更多的是中国企业承接外国政府的订单,更多依靠政府之间的谈判,而“一带一路”倡议又是国家发起的区域合作倡议。而北斗系统要走向世界,需要具体企业之间的合作,需要说服当地市场接受使用“北斗”,需要政府间谈判和推动。

很显然,北斗系统需要创新另外一种“走出去”的方式,这种方式可以说是用政府力量、举国体制大力推动“北斗服务”。 在“一带一路”沿线国家乃至海外,GPS系统虽然占据大片市场,但同时也帮着后来的北斗系统、俄罗斯GLONASS系统等培育了市场,消费者乃至行业级的用户对位置服务已经有所了解。北斗系统要在海外市场分得一杯羹,就必须形成自己的优势。

北斗产业有“性价比”优势,能够与GPS系统差异化竞争。不过,性价比不仅要强调国内做的北斗芯片、北斗终端比GPS系统的便宜,更要强调性能的优越。而从性能上看,北斗系统目前虽然不能全面赶超GPS 系统,但在特定领域已经显示出更优越的性能。比如,业内公认的,在低纬度地区,北斗系统的定位效果比GPS系统要好,而低纬度地区覆盖的东南亚、南亚正好是“一带一路”沿线国家。再比如,北斗系统独有的短报文功能,能接收手持设备的电报,这使得空地通信成为可能,有助于开拓新的市场。

依托更好的性能,北斗系统“走出去”可以采取“兼容”策略。这一策略也是国家规划文件中强调的,但目前仍需要国内北斗企业的实践智慧。“兼容”可分为两个层次:其一,在已经成熟的智能手机市场、车载导航市场,北斗系统与GPS系统竞争,宜放弃“有你没我”的思维,转而生产兼容多个导航系统的芯片和终端设备,让消费者获得更好的位置服务体验;其二,和更多产业相融合,将北斗系统应用到煤气管道等市政设施,运用到海洋作业、应急救援等新的领域去。

北斗系统、北斗企业可考虑搭中国企业“走出去”的便车。比如,华为手机的出货量已跃居全球第三,其不少手机型号已经兼容北斗系统。国内的北斗芯片不妨和更多国产手机品牌开展合作,优化海外导航服务,培养更多北斗系统的“国际粉丝”。车载导航领域也可以搭汽车产业走出去的便车,挖掘前装市场,同时开拓后装市场。

随着“一带一路”倡议的广泛传播,将有更多的产业需要用到“位置服务”。比如中欧、中亚国际班列的监测调度,可以内置用北斗系统;而远赴海外的重工机械也可以内置北斗系统,挖掘机的定位数据有助于企业判断一国市场的热度;而中国企业制造的无人机,同样可以用北斗系统的监测避免“黑飞”的问题。

可以说,北斗系统晋升“国家名片”的机遇,在于“一带一路”倡议带来的巨大市场;而北斗系统晋升“国家名片”的挑战则在于,中国的技术是否能够更多吸取市场化的精华,形成海外市场欢迎的“中国服务”。政府推动、举国体制是咱们的特色和优势,一定要把这个优势发挥到极致。