新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首顆星攻克了“星間鏈路”“器部件國(guó)產(chǎn)化”等一系列攸關(guān)北斗系統(tǒng)面向全球拓展的核心技術(shù)。圖為中國(guó)電科29所的載荷研制團(tuán)隊(duì)。張弓 攝
1月9日晚，CCTV播出“2015年度科技創(chuàng)新人物”頒獎(jiǎng)禮，壓軸出場(chǎng)的是“新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首發(fā)星研制團(tuán)隊(duì)”，他們來(lái)自位于成都的中國(guó)電科29所。除了衛(wèi)星的研制與發(fā)射，北斗與四川，還有更多的不解之緣。這些北斗產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、提供服務(wù)的企業(yè)與團(tuán)隊(duì)，我們將之統(tǒng)稱為“北斗四川隊(duì)”。
如果沒(méi)有導(dǎo)游、不跟團(tuán)，獨(dú)自去一個(gè)完全陌生而且語(yǔ)言不通的地方，這時(shí)你的手機(jī)里哪一個(gè)APP是最重要的？或許所有人的答案都會(huì)是某某地圖。這種能夠?yàn)槲覀兲峁┒ㄎ粚?dǎo)向服務(wù)的軟件，要依托GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。
美國(guó)從上世紀(jì)70年代開(kāi)始研發(fā)該系統(tǒng)，今天全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到驚人的5000億美元。我國(guó)從2000年左右開(kāi)始研發(fā)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——北斗，去年3月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，標(biāo)志著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運(yùn)行向全球拓展的啟動(dòng)實(shí)施。第5顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星將于今年初發(fā)射。
除了發(fā)射地在西昌，四川與北斗衛(wèi)星還有哪些緣分？北斗產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，四川企業(yè)如何借力？
看研制
編織星網(wǎng)，四川團(tuán)隊(duì)突破北斗系統(tǒng)最大技術(shù)難點(diǎn)
在過(guò)去，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位、導(dǎo)航功能的實(shí)現(xiàn)，需要衛(wèi)星與地面基站的支持。美國(guó)的GPS系統(tǒng)就在各地建有大量的地面基站。但我國(guó)研制自主可控的全球?qū)Ш较到y(tǒng)遇到的現(xiàn)實(shí)難題是，在境外建站難度較大。這也就使放到境外的星群，無(wú)法通過(guò)衛(wèi)星與地面的鏈路時(shí)時(shí)進(jìn)行時(shí)間同步。
這個(gè)“攔路虎”的終結(jié)者，是一支來(lái)自四川的隊(duì)伍。
中國(guó)電科科技部副主任、新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首發(fā)星副總設(shè)計(jì)師陳錫明，在中國(guó)電科29所工作時(shí)，帶領(lǐng)著一批80后在2011年提出了一個(gè)全新方案：通過(guò)一種新的星間鏈路體制，讓星與星之間建立起穩(wěn)定的連接，從而使幾十顆星編織起來(lái)的星網(wǎng)，成為一個(gè)整體。這樣一來(lái)，只要能保證其中任何一顆星和地面建立連接，就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確運(yùn)行。從而突破了國(guó)境的限制，突破了北斗系統(tǒng)從區(qū)域走向全球的最大技術(shù)難點(diǎn)。
在新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首發(fā)星副總指揮、中國(guó)電科29所所長(zhǎng)毛嘉藝看來(lái)，“星間鏈路”方案的提出非常重要，接下來(lái)更重要的是工程實(shí)物驗(yàn)證。
導(dǎo)航系統(tǒng)的核心在衛(wèi)星，衛(wèi)星系統(tǒng)的關(guān)鍵在載荷，其堪稱衛(wèi)星的“大腦”。
以往是按分系統(tǒng)模式研制衛(wèi)星，通常分為10個(gè)左右分系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)思路對(duì)于工程制造要求較低，但每增加一個(gè)分系統(tǒng)，就意味著衛(wèi)星故障率大大提高。
要確保北斗衛(wèi)星的穩(wěn)定性和先進(jìn)性，必須另辟蹊徑，按照“功能鏈”的設(shè)計(jì)理念，首次采取全國(guó)性開(kāi)放式協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，并率先在航天領(lǐng)域采用數(shù)字虛擬樣機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案輔助設(shè)計(jì)、方案優(yōu)化預(yù)先驗(yàn)證、問(wèn)題排查等。用“互聯(lián)網(wǎng)＋制造”的思路來(lái)造衛(wèi)星，研發(fā)時(shí)間縮短了一半，成本降低了數(shù)倍。
最終，新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星98%的部件都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，核心關(guān)鍵器部件均為“中國(guó)造”。多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。 新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首顆星攻克了“星間鏈路”“器部件國(guó)產(chǎn)化”等一系列攸關(guān)北斗系統(tǒng)面向全球拓展的核心技術(shù)。圖為中國(guó)電科29所的載荷研制團(tuán)隊(duì)。張弓 攝
1月9日晚，CCTV播出“2015年度科技創(chuàng)新人物”頒獎(jiǎng)禮，壓軸出場(chǎng)的是“新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首發(fā)星研制團(tuán)隊(duì)”，他們來(lái)自位于成都的中國(guó)電科29所。除了衛(wèi)星的研制與發(fā)射，北斗與四川，還有更多的不解之緣。這些北斗產(chǎn)業(yè)鏈上相關(guān)的技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、提供服務(wù)的企業(yè)與團(tuán)隊(duì)，我們將之統(tǒng)稱為“北斗四川隊(duì)”。
如果沒(méi)有導(dǎo)游、不跟團(tuán)，獨(dú)自去一個(gè)完全陌生而且語(yǔ)言不通的地方，這時(shí)你的手機(jī)里哪一個(gè)APP是最重要的？或許所有人的答案都會(huì)是某某地圖。這種能夠?yàn)槲覀兲峁┒ㄎ粚?dǎo)向服務(wù)的軟件，要依托GPS衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。
美國(guó)從上世紀(jì)70年代開(kāi)始研發(fā)該系統(tǒng)，今天全球產(chǎn)業(yè)規(guī)模已達(dá)到驚人的5000億美元。我國(guó)從2000年左右開(kāi)始研發(fā)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——北斗，去年3月在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了首顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，標(biāo)志著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由區(qū)域運(yùn)行向全球拓展的啟動(dòng)實(shí)施。第5顆新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星將于今年初發(fā)射。
除了發(fā)射地在西昌，四川與北斗衛(wèi)星還有哪些緣分？北斗產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，四川企業(yè)如何借力？
看研制
編織星網(wǎng)，四川團(tuán)隊(duì)突破北斗系統(tǒng)最大技術(shù)難點(diǎn)
在過(guò)去，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位、導(dǎo)航功能的實(shí)現(xiàn)，需要衛(wèi)星與地面基站的支持。美國(guó)的GPS系統(tǒng)就在各地建有大量的地面基站。但我國(guó)研制自主可控的全球?qū)Ш较到y(tǒng)遇到的現(xiàn)實(shí)難題是，在境外建站難度較大。這也就使放到境外的星群，無(wú)法通過(guò)衛(wèi)星與地面的鏈路時(shí)時(shí)進(jìn)行時(shí)間同步。
這個(gè)“攔路虎”的終結(jié)者，是一支來(lái)自四川的隊(duì)伍。
中國(guó)電科科技部副主任、新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首發(fā)星副總設(shè)計(jì)師陳錫明，在中國(guó)電科29所工作時(shí)，帶領(lǐng)著一批80后在2011年提出了一個(gè)全新方案：通過(guò)一種新的星間鏈路體制，讓星與星之間建立起穩(wěn)定的連接，從而使幾十顆星編織起來(lái)的星網(wǎng)，成為一個(gè)整體。這樣一來(lái)，只要能保證其中任何一顆星和地面建立連接，就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)確運(yùn)行。從而突破了國(guó)境的限制，突破了北斗系統(tǒng)從區(qū)域走向全球的最大技術(shù)難點(diǎn)。
在新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星首發(fā)星副總指揮、中國(guó)電科29所所長(zhǎng)毛嘉藝看來(lái)，“星間鏈路”方案的提出非常重要，接下來(lái)更重要的是工程實(shí)物驗(yàn)證。
導(dǎo)航系統(tǒng)的核心在衛(wèi)星，衛(wèi)星系統(tǒng)的關(guān)鍵在載荷，其堪稱衛(wèi)星的“大腦”。
以往是按分系統(tǒng)模式研制衛(wèi)星，通常分為10個(gè)左右分系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)思路對(duì)于工程制造要求較低，但每增加一個(gè)分系統(tǒng)，就意味著衛(wèi)星故障率大大提高。
要確保北斗衛(wèi)星的穩(wěn)定性和先進(jìn)性，必須另辟蹊徑，按照“功能鏈”的設(shè)計(jì)理念，首次采取全國(guó)性開(kāi)放式協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，并率先在航天領(lǐng)域采用數(shù)字虛擬樣機(jī)協(xié)同設(shè)計(jì)手段，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案輔助設(shè)計(jì)、方案優(yōu)化預(yù)先驗(yàn)證、問(wèn)題排查等。用“互聯(lián)網(wǎng)＋制造”的思路來(lái)造衛(wèi)星，研發(fā)時(shí)間縮短了一半，成本降低了數(shù)倍。
最終，新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星98%的部件都實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)化，核心關(guān)鍵器部件均為“中國(guó)造”。多項(xiàng)技術(shù)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
看應(yīng)用
有比較優(yōu)勢(shì)，與沿海相比產(chǎn)業(yè)配套有差距
造衛(wèi)星的能力強(qiáng)，體現(xiàn)的是一家單位、一個(gè)區(qū)域的科研水平和實(shí)力，也關(guān)系到該區(qū)域相關(guān)產(chǎn)業(yè)水平。
來(lái)自省經(jīng)信委的數(shù)據(jù)顯示，目前全省涉及北斗導(dǎo)航的企業(yè)有20多家，“北斗”衛(wèi)星應(yīng)用電子產(chǎn)業(yè)形成比較優(yōu)勢(shì)，“北斗”終端產(chǎn)品市場(chǎng)占有率達(dá)到40%。其中，中國(guó)電科天奧電子股份有限公司生產(chǎn)有全球首款北斗衛(wèi)星手表；由中電科航空電子有限公司研制的低空空管系統(tǒng)，首次實(shí)現(xiàn)北斗短報(bào)文在飛行服務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，在裝載北斗設(shè)備的飛機(jī)上，可通過(guò)安裝了專用軟件的智能終端與地面塔臺(tái)進(jìn)行短信通訊。
振芯科技去年前三季度實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入3.67億元，較上年同期增加約47%，利潤(rùn)同比增長(zhǎng)超過(guò)120%。該公司完整產(chǎn)品鏈發(fā)展模式在國(guó)內(nèi)獨(dú)一無(wú)二，特別是在北斗芯片設(shè)計(jì)上處于全國(guó)前列，是國(guó)內(nèi)最大的北斗終端供應(yīng)商之一。
但四川的北斗應(yīng)用產(chǎn)業(yè)規(guī)模，在全國(guó)仍處于中等水平，與廣東等地有較大差距。
在四川九洲集團(tuán)副總工程師周文勝看來(lái)，差距最大的在于電子模具、顯示等產(chǎn)業(yè)鏈配套上面�！笆袌�(chǎng)情況都差不多，但我們測(cè)算過(guò)，在大眾產(chǎn)品方面，如果我們自己造，成本上根本沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。”此外，缺乏相應(yīng)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，各自生產(chǎn)各自的，無(wú)法形成規(guī)模效應(yīng)。
以配套為例，盡管目前還沒(méi)有我省北斗產(chǎn)業(yè)的配套率數(shù)據(jù)，但可以參考整個(gè)四川電子信息產(chǎn)業(yè)的配套率，這個(gè)數(shù)字是20%左右。
根據(jù)《四川省信息安全產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2015—2020年）》，四川將建設(shè)中國(guó)航天西南地區(qū)衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基地。利用中國(guó)航天在衛(wèi)星研發(fā)制造及應(yīng)用的天然優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展“北斗”、高分遙感及衛(wèi)星通信綜合衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)和特色終端產(chǎn)業(yè)，建成西南地區(qū)最大的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基地。在成都、資陽(yáng)等地布局衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)基地、園區(qū)。
看競(jìng)爭(zhēng)
欠缺互聯(lián)網(wǎng)基因，更要專注自己擅長(zhǎng)的領(lǐng)域
最近有關(guān)北斗的消息里，最熱的是一條獲獎(jiǎng)新聞。
1月8日的2015年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，誕生了首個(gè)獲得國(guó)家科技獎(jiǎng)的北斗芯片成果，該成果能夠覆蓋“米級(jí)、亞米級(jí)、厘米級(jí)到毫米級(jí)”的定位精度，銷量突破200萬(wàn)片。
一個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域核心技術(shù)的重大突破，意味著其規(guī)�；瘧�(yīng)用步伐的提速。
端倪早就出現(xiàn)：過(guò)去的兩年間，阿里巴巴集團(tuán)和中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司共同出資20億元，設(shè)立千尋位置網(wǎng)絡(luò)有限公司；騰訊11.73億元投資四維圖新；小米以8400萬(wàn)元入股凱立德……
當(dāng)BAT也開(kāi)始關(guān)注室內(nèi)室外導(dǎo)航的時(shí)候，國(guó)內(nèi)不少企業(yè)才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到一個(gè)簡(jiǎn)單的位置服務(wù)可以產(chǎn)生多少價(jià)值。舉例來(lái)講，原本集中在測(cè)繪領(lǐng)域的高精度應(yīng)用，開(kāi)始向駕考、形變監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域拓展。僅在駕考駕培方面的市場(chǎng)規(guī)模已經(jīng)超過(guò)6億元。這也讓四川的老牌“北斗”企業(yè)開(kāi)始思考如何對(duì)自己重新定位�！爸粚Ｐ母珊米约鹤钌瞄L(zhǎng)的。”周文勝認(rèn)為，互聯(lián)網(wǎng)+北斗，是當(dāng)前和未來(lái)北斗應(yīng)用的最顯著特征，但很遺憾，大部分的四川北斗導(dǎo)航企業(yè)多有軍工背景，欠缺互聯(lián)網(wǎng)基因。他的建議，是將方向著重瞄準(zhǔn)行業(yè)應(yīng)用，比如旅游、交通、應(yīng)急等方面。
這也是四川推廣北斗系統(tǒng)應(yīng)用示范的優(yōu)勢(shì)所在。沿海地區(qū)首先在漁業(yè)等行業(yè)示范，四川的北斗應(yīng)用主要集中在山地重大災(zāi)害預(yù)警、森林防火、數(shù)字旅游綜合應(yīng)用等方面。
公眾首次認(rèn)識(shí)北斗，便是在2008年的汶川特大地震。災(zāi)區(qū)瞬間成了信息孤島，常規(guī)通訊手段失靈，救援隊(duì)利用北斗終端的短報(bào)文功能實(shí)現(xiàn)了定位與聯(lián)絡(luò)。
也有企業(yè)選擇了整合自身優(yōu)勢(shì)，向互聯(lián)網(wǎng)靠攏。振芯科技投資8000萬(wàn)元，在成都高新區(qū)成立衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全資子公司，鎖定互聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用，將建設(shè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)綜合服務(wù)云平臺(tái)，打造智慧生活、智慧教育、跨境物流、電子商務(wù)等應(yīng)用系統(tǒng)，在3-5年內(nèi)爭(zhēng)取達(dá)到億級(jí)用戶的服務(wù)能力。
北斗產(chǎn)業(yè)是未來(lái)國(guó)內(nèi)少有的高速發(fā)展行業(yè)之一
從軍民融合之路 走向更廣闊世界
根據(jù)《國(guó)家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)4000億元。在北斗導(dǎo)航走向全球的元年2015年，北斗產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望超過(guò)2000億元。由于北斗導(dǎo)航在精度與性能上的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，無(wú)論從哪個(gè)角度來(lái)講，都將成為未來(lái)國(guó)內(nèi)少有的高速發(fā)展行業(yè)之一。
對(duì)于四川，這是一個(gè)軍民融合行業(yè)的大眾應(yīng)用路徑。既要把握機(jī)遇，更要?jiǎng)?chuàng)新思路。
從GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的起源來(lái)看，這個(gè)系統(tǒng)源自1958年的一個(gè)美國(guó)軍方項(xiàng)目，目的是讓五角大樓知道軍艦在茫茫大海中的具體位置。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年完成了全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座部署。
項(xiàng)目耗資巨大，而我們今天使用的GPS服務(wù)卻是免費(fèi)的。“羊毛出在豬身上”，不收費(fèi)服務(wù)同樣可以興起一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)。
如果沒(méi)有應(yīng)用，并不能直接形成商業(yè)模式。即使GPS不免費(fèi)，根據(jù)其設(shè)計(jì)與制造的原理也是收不到錢的——衛(wèi)星只管發(fā)信號(hào)，并不知道接收信號(hào)的“客戶”是誰(shuí)。其開(kāi)放給軍用、民用領(lǐng)域的精度顯然是不一樣的。從軍用技術(shù)和基礎(chǔ)研究里“分一杯羹”到民用，可能會(huì)引發(fā)核爆炸般的效應(yīng)。今天改變?nèi)澜绲幕ヂ?lián)網(wǎng)，就是因?yàn)楫?dāng)初要解決高能物理研究過(guò)程大量分布計(jì)算問(wèn)題而誕生的。
從我省目前推動(dòng)軍民融合的思路上來(lái)看，主要從成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)培育、人才、服務(wù)這些方面在著力。但一項(xiàng)技術(shù)要想成為真正影響大眾的應(yīng)用，必然要接受市場(chǎng)的不斷檢驗(yàn)與測(cè)試，不斷收到反饋和進(jìn)行修正。那么是否可以轉(zhuǎn)換思路，把北斗產(chǎn)業(yè)中適合民用的部分充分推向市場(chǎng)，成為炙手可熱的大眾應(yīng)用？ |
