兩代武漢導(dǎo)航人接力追“星”，武漢北斗軍團(tuán)向世界亮出中國精度

6月23日9時(shí)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(shí)空位置‘安全’?！眲⒔?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(gè)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(jī)5G、4G通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，建立一個(gè)車輛、人員、物資統(tǒng)一管控的多層級(jí)、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(shí)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(yàn)衛(wèi)星”在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，順利進(jìn)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(duì)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(hào)取名為“北斗一號(hào)”，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(zhēng)議后決定，采用劉經(jīng)南負(fù)責(zé)實(shí)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(shí)，他被邀加入了國家隊(duì)，并提出建設(shè)北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)，使實(shí)時(shí)定位精度可達(dá)到厘米級(jí)。

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(shí)，專家組有一定爭(zhēng)論。一種觀點(diǎn)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(diǎn)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(zhēng)論，時(shí)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(yàn)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(duì)的武漢造北斗芯片用在無人機(jī)、車載、單車上

來自武漢的夢(mèng)芯科技，處于北斗芯片研制的國家第一梯隊(duì)。

2014年，北斗芯片研發(fā)科學(xué)家韓紹偉在武漢創(chuàng)立夢(mèng)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(duì)在光谷研發(fā)出中國首顆40納米高精度消費(fèi)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(shí)現(xiàn)近千萬的運(yùn)算和存儲(chǔ)單元，并在該芯片的基礎(chǔ)上繼續(xù)形成模塊、板卡、接收機(jī)產(chǎn)品，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。

6年間，夢(mèng)芯的北斗芯片已升級(jí)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(jī)，飛在田間，能實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)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(jìn)行時(shí)間同步，可精確到納秒級(jí)……

同時(shí)，武大劉經(jīng)南團(tuán)隊(duì)正在研制下一代高精度北斗定位導(dǎo)航授時(shí)芯片。其團(tuán)隊(duì)承擔(dān)的“地基增強(qiáng)系統(tǒng)”建設(shè)，不斷讓北斗提升“視力”，通過地基增強(qiáng)和天基增強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間精度為1個(gè)納秒或者優(yōu)于1個(gè)納秒，實(shí)時(shí)位置可以精準(zhǔn)到1個(gè)厘米，特定領(lǐng)域精度可以做到1個(gè)毫米。

“我們要讓北斗‘下來’，下到手機(jī)里、車載里、各種終端里，讓中國人用上北斗。”武漢導(dǎo)航院副院長余峰介紹，隨著5G商用時(shí)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(jì)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(gè)國家和地區(qū)

“攪局者”北斗出現(xiàn)后，目前，僅國內(nèi)市場(chǎng)，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(gè)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(jī)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(gè)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?！眽?mèng)芯科技總經(jīng)理助理方婷介紹，近日，夢(mèng)芯三款新品連發(fā)，全面支持北斗三號(hào)系統(tǒng)，具有國際競(jìng)爭(zhēng)力。

“攪局者”北斗出現(xiàn)后，目前，僅國內(nèi)市場(chǎng)，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(gè)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(jì)、封裝到檢驗(yàn)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(jì)制造和應(yīng)用服務(wù)的單位近30家。

除上游的夢(mèng)芯和導(dǎo)航院外，中游的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)營支撐領(lǐng)域還有武大吉奧、中地?cái)?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(tuán)已向世界亮出了中國精度，產(chǎn)業(yè)規(guī)模還會(huì)進(jìn)一步提高。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。