兩代武漢導(dǎo)航人接力追“星”，武漢北斗軍團向世界亮出中國精度

6月23日9時43分，中國工程院院士劉經(jīng)南，中國工程院院士劉經(jīng)南，收看了第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空的網(wǎng)絡(luò)直播。

“北斗凝練了近三十載中國人智慧，將真正保障中國的時空位置‘安全’。”劉經(jīng)南表示，鑒于這次疫情，他們正在基于北斗車聯(lián)網(wǎng)做一個應(yīng)急防疫指揮系統(tǒng)，研究如何利用北斗通信系統(tǒng)和定位系統(tǒng)的組合，跟地面手機5G、4G通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，建立一個車輛、人員、物資統(tǒng)一管控的多層級、跨區(qū)域、跨部門的聯(lián)合指揮調(diào)度系統(tǒng)。

劉經(jīng)南接受采訪記者楊佳峰攝

讓北斗先飛上天

武大專家耗時25年從北斗一代干到三代

2000年10月31日凌晨，中國自行研制的第一顆導(dǎo)航定位衛(wèi)星——“北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，順利進入預(yù)定軌道。新華社記者查春明攝

1973年美國就著手研發(fā)出24顆衛(wèi)星的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，上世紀(jì)90年代對全球開放使用。而我國自主發(fā)展北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的雛形，誕生于上世紀(jì)80年代初。

后來，我國科學(xué)家將我國自主的導(dǎo)航系統(tǒng)工程，代號取名為“北斗一號”，寓意天上的星星參北斗。劉經(jīng)南參與了北斗一代研討，他被稱為“GPS應(yīng)用的開拓者”。1997年，香港回歸，深港兩地的劃界，經(jīng)中英雙方劃界專家多次爭議后決定，采用劉經(jīng)南負責(zé)實施的深圳城市GPS框架網(wǎng)坐標(biāo)作為劃界依據(jù)。

當(dāng)要發(fā)展我們自己的定位系統(tǒng)時，他被邀加入了國家隊，并提出建設(shè)北斗地基增強系統(tǒng)，使實時定位精度可達到厘米級。

劉經(jīng)南透露，10多年前，在北斗二代采用何種方案提上議程時，專家組有一定爭論。一種觀點是“一步到位”，起步就建立全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，一種觀點是“分兩步走”，先建立區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，再逐步構(gòu)建全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。“一爭論，時間就過去了，我主張先做起來，這更符合中國國情。”

最終，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采取“三步走”戰(zhàn)略：第一步，2000年建成“北斗一代”試驗系統(tǒng)，解決有無問題；第二步，2012年形成覆蓋亞太區(qū)域的服務(wù)能力；第三步，2020年形成全球服務(wù)能力。

讓北斗“下地”用起來

位列第一梯隊的武漢造北斗芯片用在無人機、車載、單車上

來自武漢的夢芯科技，處于北斗芯片研制的國家第一梯隊。

2014年，北斗芯片研發(fā)科學(xué)家韓紹偉在武漢創(chuàng)立夢芯科技，并擔(dān)任武漢導(dǎo)航與位置服務(wù)工業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司總經(jīng)理，他帶隊在光谷研發(fā)出中國首顆40納米高精度消費類北斗導(dǎo)航定位芯片，這顆完全自主研制的芯片，相當(dāng)于在1/5一毛錢硬幣大小的硅體上，實現(xiàn)近千萬的運算和存儲單元，并在該芯片的基礎(chǔ)上繼續(xù)形成模塊、板卡、接收機產(chǎn)品，填補了國內(nèi)空白。

6年間，夢芯的北斗芯片已升級為第二代，并正在規(guī)劃第三、第四代產(chǎn)品。裝上“中國芯”的無人機，飛在田間，能實現(xiàn)厘米級間距播種，不到5分鐘就能完成1畝的播種工作量；裝在電力設(shè)備上，能進行時間同步，可精確到納秒級……

同時，武大劉經(jīng)南團隊正在研制下一代高精度北斗定位導(dǎo)航授時芯片。其團隊承擔(dān)的“地基增強系統(tǒng)”建設(shè)，不斷讓北斗提升“視力”，通過地基增強和天基增強，可以實現(xiàn)時間精度為1個納秒或者優(yōu)于1個納秒，實時位置可以精準(zhǔn)到1個厘米，特定領(lǐng)域精度可以做到1個毫米。

“我們要讓北斗‘下來’，下到手機里、車載里、各種終端里，讓中國人用上北斗?！蔽錆h導(dǎo)航院副院長余峰介紹，隨著5G商用時代的到來，“北斗”與新一代通信、區(qū)塊鏈、人工智能等新技術(shù)加速融合，應(yīng)用新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟將不斷涌現(xiàn)。

讓北斗“走”出去

北斗芯片、模塊等已輸出到上百個國家和地區(qū)

“攪局者”北斗出現(xiàn)后，目前，僅國內(nèi)市場，GPS市占率已從95%以上縮至75%。

北斗全球組網(wǎng)后，意味著能服務(wù)全球。但此前，中國在標(biāo)準(zhǔn)上并沒有話語權(quán)。全球有多個全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定組織，參與其中的中國企業(yè)和機構(gòu)卻寥寥無幾。

韓紹偉領(lǐng)頭的北斗專家們，助推北斗正式成為全球第三個海事服務(wù)的國際標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，北斗拿到了“走”出去的通行證。

“今年上半年訂單同比有不小增長。”夢芯科技總經(jīng)理助理方婷介紹，近日，夢芯三款新品連發(fā)，全面支持北斗三號系統(tǒng)，具有國際競爭力。

“攪局者”北斗出現(xiàn)后，目前，僅國內(nèi)市場，GPS市占率已從95%以上縮至75%。截至2019年年底，國產(chǎn)北斗導(dǎo)航型芯片模塊出貨量已超1億片，北斗導(dǎo)航型芯片、模塊、高精度板卡和天線已輸出到100余個國家和地區(qū)。

目前，武漢在導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)技術(shù)上走在全國前列，已形成從設(shè)計、封裝到檢驗的全產(chǎn)業(yè)鏈，僅東湖高新區(qū)擁有從事北斗導(dǎo)航技術(shù)研究開發(fā)、設(shè)計制造和應(yīng)用服務(wù)的單位近30家。

除上游的夢芯和導(dǎo)航院外，中游的數(shù)據(jù)處理和運營支撐領(lǐng)域還有武大吉奧、中地數(shù)碼等高技術(shù)企業(yè)；下游的應(yīng)用服務(wù)中，從事智能車開發(fā)的武大卓越、提供汽車導(dǎo)航服務(wù)的光庭導(dǎo)航等，武漢北斗軍團已向世界亮出了中國精度，產(chǎn)業(yè)規(guī)模還會進一步提高。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。