基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等信息基礎(chǔ)設(shè)施支撐,智慧港口建設(shè)正在穩(wěn)步推進。這是武漢花山港內(nèi)利用北斗定位的5G智能無人集裝箱轉(zhuǎn)運卡車。
北斗定位的5G智能無人集裝箱轉(zhuǎn)運卡車
日前,工作人員在陜西省漢中市略陽縣境內(nèi)王家沱至樂素河區(qū)間操控多旋翼無人機,借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),對Ⅰ級防洪點危巖山體進行視頻和圖片數(shù)據(jù)采集。(圖片來源:視覺中國)
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航無人機
北斗組網(wǎng),星耀***。
7月29日,記者從中國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室獲悉,北斗三號系統(tǒng)***后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星,已完成在軌測試、入網(wǎng)評估等工作,于近日正式入網(wǎng)。
古有北斗七星辨明方向,今有北斗衛(wèi)星定位九州。這一由我國自主建設(shè)、獨立運行的***衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),將為***用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導(dǎo)航和授時服務(wù)。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有何本領(lǐng),怎樣實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)力?北斗衛(wèi)星***組網(wǎng),又將如何推動生產(chǎn)生活變革、賦能行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?
身兼五大能力
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是由我國自主建設(shè)運行的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施,也是我國迄今為止,規(guī)模***大、覆蓋范圍***廣、服務(wù)性能要求***高的巨型復(fù)雜航天系統(tǒng)。
說起北斗,不少人的***反應(yīng)就是“導(dǎo)航定位”。實時導(dǎo)航和快速定位是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)***基本的功能,除此之外,北斗還具有***授時、位置報告和短報文通信三大特色功能。
“北斗衛(wèi)星本身是我們國家的一個授時系統(tǒng)。”中國科學(xué)院國家授時中心副主任盧曉春說,北斗三號衛(wèi)星上的星載銣原子鐘的精度處于國際***水平,可以達到每天100億分之5秒。目前,這一功能已廣泛應(yīng)用于通信、電力、金融等系統(tǒng)。
位置報告功能,與北斗“有源定位”的特性息息相關(guān)。有源定位是中國北斗的一大創(chuàng)舉,利用無線電測定技術(shù),通過兩顆地球同步軌道衛(wèi)星聯(lián)手,不僅能回答用戶“我在哪”,還能告訴關(guān)注用戶行蹤的相關(guān)方“你在哪”,廣泛用于搜救、漁業(yè)等領(lǐng)域,是保障民生安全的“千里眼”。
短報文通信功能,是北斗系統(tǒng)的“獨門絕技”。導(dǎo)航衛(wèi)星和通信衛(wèi)星是兩種類型的衛(wèi)星,但北斗導(dǎo)航衛(wèi)星卻附加了通信功能。中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會副秘書長王博介紹稱,北斗用戶利用終端,不僅可以知道自己的位置,還可以通過短報文將自己的情況告訴他人。這個功能在沙漠、遠洋、深山、森林等沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū),或者是災(zāi)害發(fā)生、通信受阻時至關(guān)重要。
“汶川地震以后,所有地面通信設(shè)施已經(jīng)全中斷了。信息實際上就是靠北斗一號短報文短信息功能,雖然只有幾百個漢字的能力,但是當(dāng)時很起作用。”航天科技集團五院北斗三號衛(wèi)星總設(shè)計師王平說。
在北斗三號系統(tǒng)中,短報文通信的能力顯著提升, 信息發(fā)送能力從***初一次120個漢字提升到1200個漢字, 廣泛用于遠洋漁業(yè)、搶險救災(zāi)、***搜救等多個領(lǐng)域。據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會會長于賢成介紹,目前全國7萬余艘漁船和執(zhí)法船安裝了北斗終端,累計救助1萬余人。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成。值得一提的是,北斗空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座,除了與美國GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)同樣具有中圓地球軌道衛(wèi)星外,還具有地球靜止軌道衛(wèi)星和傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,這兩類衛(wèi)星屬于高軌衛(wèi)星,衛(wèi)星越高,其抗遮擋能力越強,無論是在高樓林立的城市,還是在多有遮擋的山區(qū),在其他衛(wèi)星系統(tǒng)不能定位的情況下,北斗依然能“堅守崗位”。尤其在低緯度地區(qū),北斗性能更具優(yōu)勢。
信號在天邊,應(yīng)用在身邊。
從衣、食、住、行到水、電、氣、熱,從農(nóng)林漁業(yè)到救災(zāi)減災(zāi)……北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與社會生活深度融入,滲透到經(jīng)濟社會發(fā)展的方方面面。
開車上路,走哪條路更順暢?公交出行,汽車還有多久到站?共享騎行,怎樣才能快速找到單車?無論你選擇什么交通方式,都離不開北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。
交通運輸行業(yè)是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)***大的用戶之一。北斗系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于重點運輸過程監(jiān)控、公路基礎(chǔ)設(shè)施安全監(jiān)控、港口高精度實時調(diào)度監(jiān)控等領(lǐng)域。據(jù)《白皮書》的數(shù)據(jù),截至2019年底,國內(nèi)超過650萬輛運營車輛、4萬輛快遞和郵政車輛、36個城市的約8萬臺公交車、3200余座內(nèi)河導(dǎo)航設(shè)施、2900余座海上導(dǎo)航設(shè)施都已應(yīng)用北斗系統(tǒng),建成了******大的營運車輛動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)。
“在哪里”和“什么時間”構(gòu)成了我們?nèi)粘9ぷ魃畹暮饬孔鴺?biāo)。看不見摸不著的時空信息,既是人們生活中不可或缺的重要保證,也是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)設(shè)施。
智能化港口建設(shè),被視為提升港口核心競爭力的重要手段。此前,交通運輸部等九部門發(fā)布《關(guān)于建設(shè)世界***港口的指導(dǎo)意見》,提出要建設(shè)基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等技術(shù)的信息基礎(chǔ)設(shè)施,推動港區(qū)內(nèi)部集卡和特殊場景集疏運通道集卡自動駕駛示范。
在武漢花山港,一排排橋吊、船吊、軌道吊依次排開,一輛輛約15米長、***高載重75噸的“平板車”自主行駛,停車、裝箱、駛離、停車、卸箱等一系列操作完全自主完成。
這是利用北斗定位的5G智能無人集裝箱轉(zhuǎn)運卡車。相比于傳統(tǒng)集裝箱無人集卡依靠地上的“磁釘”定位移動,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可以提供更高精度的時空信息,通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù),使車能夠感知200米以內(nèi)的各類物體,停車定位精度控制在5厘米內(nèi)。
精度控制在5厘米內(nèi)——這還不是北斗的“極限”。高精度服務(wù)是北斗的一大特色,傳統(tǒng)導(dǎo)航系統(tǒng)的服務(wù)精度都是“米級”甚至“10米級”,更高精度的服務(wù)很少開放給民用市場。而北斗“全國一張網(wǎng)”,借助超過2000個地基增強站,北斗系統(tǒng)具備為用戶提供分米級、厘米級甚至是毫米級定位精度的能力。
當(dāng)農(nóng)業(yè)遇見北斗,播種更省力,出苗更省心,勞動生產(chǎn)效率大幅提升。在內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)的農(nóng)田里,無人駕駛播種機正在從“稀罕物”變得日益“尋常”。基于北斗定位功能,播種機沿預(yù)設(shè)路線自行作業(yè)。有了這種***科學(xué)的方法,每千米播種偏差不超過2厘米,每畝地出苗率能提高10%。
據(jù)統(tǒng)計,基于北斗系統(tǒng)的農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)已有超過2萬臺套,節(jié)約50%的用工成本;基于北斗系統(tǒng)的農(nóng)機作業(yè)監(jiān)管平臺和物聯(lián)網(wǎng)平臺為10萬余臺套農(nóng)機設(shè)備提供服務(wù),極大提高了作業(yè)管理效率。
當(dāng)災(zāi)害預(yù)警遇見北斗,人身更安全,財產(chǎn)有保障。前不久,在湖南省石門縣雷家山,多虧了“北斗衛(wèi)星高精度地災(zāi)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)”及時發(fā)出預(yù)警,位于滑坡危險區(qū)的村民及時轉(zhuǎn)移,無一傷亡。通過對山體、水庫、河流的形變、位移等進行24小時實時監(jiān)測,北斗對可能發(fā)生的滑坡、沉降、裂縫、水庫遇險、河流水位暴漲等險情進行預(yù)警,守護生命、減小損失。
特殊戰(zhàn)場上,北斗同樣快速響應(yīng)、盡銳出戰(zhàn)。2020年初,一場抗擊新冠肺炎疫情的阻擊戰(zhàn)在神州大地打響,火神山、雷神山醫(yī)院平地而起,為復(fù)雜地形地貌實現(xiàn)高精度定位、***標(biāo)繪的,正是北斗;面向全國的“千尋位置”網(wǎng)上無人機平臺,可以實現(xiàn)無人機***噴灑等防疫作業(yè),為其提供高精度數(shù)據(jù)的,也是北斗;物資運輸車輛實時監(jiān)管調(diào)控,智能機器人將各地送達的醫(yī)療物資快速送往醫(yī)院隔離區(qū),背后的支持系統(tǒng),還是北斗……
北斗系統(tǒng)與新一代5G移動通信、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)碰撞融合,構(gòu)建以北斗時空信息為主要內(nèi)容的新興產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,推動生產(chǎn)生活方式變革和商業(yè)模式不斷創(chuàng)新,將創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
未來,北斗擁有無限可能。正如首任北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)總設(shè)計師孫家棟院士曾說的那樣,“北斗的應(yīng)用只受人類想象力的限制”。
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