2020年第19期《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》封面

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》 記者 賈璇 |北京、上海報(bào)道

告別受制于人！

1993年，我國(guó)“銀河號(hào)”貨輪從天津港出發(fā)前往伊朗，行至印度洋公海海域時(shí)突遇美國(guó)攔截，稱(chēng)該貨輪涉嫌運(yùn)輸化學(xué)武器，要求上船檢查。就在中方考慮如何回應(yīng)時(shí)，美方直接切斷了貨輪的GPS信號(hào)。一時(shí)間，“銀河號(hào)”在海上失去方向，寸步難行。

時(shí)任外交部國(guó)際司副司長(zhǎng)沙祖康回顧這段歷史時(shí)，連用了好幾個(gè)“窩囊”：“拒絕，窩囊，我們要背黑鍋；讓他們?nèi)ゲ?，某種程度上我們受到了侮辱，也窩囊”。

看人臉色的滋味不好受。次年，中國(guó)自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)啟動(dòng)建設(shè)——北斗正式起航。

27年后，2020年7月31日，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成暨開(kāi)通儀式舉行，中國(guó)成為世界第三個(gè)獨(dú)立擁有全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

三代中國(guó)北斗人，用27年的青春和血淚，為全人類(lèi)提供了“中國(guó)方案”。

目前，國(guó)產(chǎn)北斗基礎(chǔ)產(chǎn)品已出口120余個(gè)國(guó)家和地區(qū)，基于北斗的土地確權(quán)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、數(shù)字施工、智慧港口等應(yīng)用，已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等地區(qū)成功落地。

時(shí)至今日，北斗系統(tǒng)像水和電一樣，成為人民日常生活中不可缺少的必需品，無(wú)處不在、觸手可及。國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)領(lǐng)域企事業(yè)單位數(shù)量在14000家左右，從業(yè)人員數(shù)量超過(guò)50萬(wàn)，形成珠三角、京津冀、長(zhǎng)三角、鄂豫湘、川陜渝五大產(chǎn)業(yè)區(qū)。

根據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室預(yù)測(cè)，到2020年，北斗導(dǎo)航產(chǎn)值將突破4000億元。

“天上建好，地上用好”，是北斗系統(tǒng)的口號(hào)。隨著北斗三號(hào)全球系統(tǒng)星座部署全面完成，“天上建好”的目標(biāo)已宣告實(shí)現(xiàn)，未來(lái)北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展重心將轉(zhuǎn)移到“地上怎么用好”。隨著底層應(yīng)用場(chǎng)景趨于豐富并真正服務(wù)于社會(huì)，“北斗+”將延伸出更多商業(yè)路徑，北斗相關(guān)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模勢(shì)必發(fā)生天翻地覆的變化。

“其實(shí)你已經(jīng)用上了北斗，只是不知道，還管它叫GPS”

在北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開(kāi)通后，《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者獨(dú)家專(zhuān)訪了北斗三號(hào)系統(tǒng)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師、中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)林寶軍。采訪開(kāi)始，這位人送外號(hào)“北斗狂人”的總設(shè)計(jì)師，就率先為北斗“安利”了一把。

林寶軍介紹，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)70%智能手機(jī)的芯片已經(jīng)同時(shí)支持GPS和北斗。很多人感知不到北斗系統(tǒng)，是因?yàn)槭謾C(jī)廠商、地圖軟件的制造商往往用“GPS”來(lái)代替所有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，大家也習(xí)慣說(shuō)“打開(kāi)GPS導(dǎo)航”。

現(xiàn)在世界上有四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，分別為美國(guó)的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯定位系統(tǒng)（GLONASS）、歐洲的伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Galileo）和中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)。

就像水和空氣一樣，現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開(kāi)導(dǎo)航，林寶軍道出依賴(lài)背后的奧秘：“我們80%的生活都和位置和時(shí)間有關(guān)，所以北斗三號(hào)組成的網(wǎng)是和百姓生活最密切的一張網(wǎng)。”

北斗三號(hào)組網(wǎng)星模型 《 中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者 賈璇|攝

北斗三號(hào)的非?！?+6”

北斗三號(hào)到底是一張什么網(wǎng)？

中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室主任、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)新聞發(fā)言人冉承其說(shuō)，“北斗三號(hào)是功能強(qiáng)大的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，功能性能指標(biāo)達(dá)到世界一流?！?/p>

世界一流的定位背后是過(guò)硬的實(shí)力。林寶軍介紹稱(chēng)，“除具備其他三大導(dǎo)航系統(tǒng)都有的定位功能外，北斗三號(hào)還提供‘1+6’的特色服務(wù)，即全球短報(bào)文、區(qū)域短報(bào)文、星基增強(qiáng)、地基增強(qiáng)、搜救服務(wù)和精密單點(diǎn)定位”，性能方面也是“人無(wú)我有、人有我優(yōu)”。

值得一提的是，近年來(lái)，短報(bào)文通信可謂頻立戰(zhàn)功，可以把它簡(jiǎn)單理解為“用衛(wèi)星信號(hào)發(fā)送短信”。

2008年5月12日14點(diǎn)28分，汶川發(fā)生了里氏8.0級(jí)地震，由于震中受災(zāi)極其嚴(yán)重，通信、電力、交通全部被破壞殆盡，抗震救災(zāi)指揮部完全無(wú)法與震中取得聯(lián)系。

次日12時(shí)，指揮部總站值班監(jiān)控屏幕上，一個(gè)信號(hào)紅點(diǎn)突然出現(xiàn)，“災(zāi)區(qū)有人用北斗了！”空降兵勇士攜帶“北斗”終端深入重災(zāi)區(qū)，打開(kāi)了災(zāi)區(qū)與外界的通信通道。

美國(guó)GPS之父帕金森教授對(duì)北斗的這一功能贊不絕口：既能夠知道你在哪里，也能夠知道我在哪里，是多么美妙的體驗(yàn)。

“漁民出海遇險(xiǎn)時(shí)，就可以通過(guò)北斗來(lái)求救，他不僅能把自己的位置和情況發(fā)出去，還能收到回復(fù)，漁民知道已經(jīng)有人來(lái)救他了，心里多踏實(shí)。”林寶軍說(shuō)。

北斗三號(hào)組網(wǎng)成功后，系統(tǒng)整體的短報(bào)文通信服務(wù)完成升級(jí)拓展，區(qū)域通信能力達(dá)到每次14000比特（1000漢字），既能傳輸文字，還可傳輸語(yǔ)音和圖片，并支持每次560比特（40個(gè)漢字）的全球通信能力。

不過(guò)，據(jù)林寶軍介紹，目前全球短報(bào)文容量有限，想要真正用“衛(wèi)星發(fā)短信”還需等待一段時(shí)日。“到時(shí)候，需要開(kāi)通授權(quán)服務(wù)的話(huà)，就像去營(yíng)業(yè)廳申請(qǐng)手機(jī)號(hào)一樣簡(jiǎn)單，不過(guò)如果申請(qǐng)的人太多了，可能會(huì)像北京和上海的車(chē)牌一樣搖號(hào)或限號(hào)”。

現(xiàn)在大部分手機(jī)上發(fā)揮作用的就是北斗

與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比，北斗三號(hào)還有一大特點(diǎn)，即空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成混合星座。“形象來(lái)說(shuō)，我們的衛(wèi)星‘站得高看得遠(yuǎn)’?！绷謱氒娤颉吨袊?guó)經(jīng)濟(jì)周刊》介紹。

從星座構(gòu)成來(lái)講，GPS、格洛納斯和伽利略均采用中軌道地球衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道距離地球表面約20000千米；北斗系統(tǒng)則采用低中高軌道結(jié)合的組網(wǎng)方式，除有24顆中軌道地球衛(wèi)星外，還有6顆距離地表約36000千米的高軌道地球衛(wèi)星。“高軌道衛(wèi)星的參與，讓中國(guó)及周邊地區(qū)北斗系統(tǒng)的可見(jiàn)星數(shù)更多，定位更快、精度更高，尤其在低緯度地區(qū)性能優(yōu)勢(shì)更為明顯”。

林寶軍打開(kāi)隨身手機(jī)，屏幕顯示研究院所處的上海張江地區(qū)上空，有15顆北斗衛(wèi)星、9顆GPS衛(wèi)星和10顆伽利略衛(wèi)星。

北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)工作的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶(hù)接收機(jī)之間的距離,然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置，可見(jiàn)衛(wèi)星數(shù)量的多少對(duì)于導(dǎo)航系統(tǒng)定位的精準(zhǔn)度至關(guān)重要，同時(shí)也決定著系統(tǒng)整體性能。

“現(xiàn)在大部分手機(jī)上都是北斗和GPS共同作用，但咱北斗的可見(jiàn)星多，所以發(fā)揮主要作用的就是北斗?！绷謱氒娬f(shuō)。

目前，全球已有120余個(gè)國(guó)家和地區(qū)使用北斗系統(tǒng)，全球服務(wù)可用性?xún)?yōu)于99%，這意味著在一年365天中，用戶(hù)可在超過(guò)99%的時(shí)間內(nèi)，享受到由北斗提供的服務(wù)。

給“瘦身”的衛(wèi)星搞批發(fā)

據(jù)俄羅斯媒體報(bào)道，中國(guó)北斗在建設(shè)完成之后，還一口氣拿下了3個(gè)“世界第一”，即衛(wèi)星數(shù)量世界第一、專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量世界第一以及衛(wèi)星組網(wǎng)速度世界第一。

目前，北斗三號(hào)共發(fā)射35顆衛(wèi)星（含5顆試驗(yàn)星），美國(guó)GPS系統(tǒng)為31顆，俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)為24顆，歐洲伽利略系統(tǒng)為22顆。

“為了快速實(shí)現(xiàn)‘一箭多星’，衛(wèi)星的個(gè)頭兒就得變小，性能還不能減，壽命還得長(zhǎng)，還得穩(wěn)定，這個(gè)太難了?！绷謱氒娬f(shuō)。

據(jù)他介紹，北斗三號(hào)衛(wèi)星中最小的衛(wèi)星僅重847.6公斤，比一輛家用小轎車(chē)還要輕不少。此前，一顆衛(wèi)星動(dòng)輒就是三四噸的體重。據(jù)林寶軍介紹，北斗組網(wǎng)星體積也“迷你”，主艙體僅長(zhǎng)1米，寬1米，高在2.5米左右。

小身材帶來(lái)高效率?！艾F(xiàn)在我們的小衛(wèi)星，在工廠組裝好后，直接用車(chē)?yán)呔托辛?。從上海的工廠拉走，運(yùn)到西昌發(fā)射場(chǎng)調(diào)試好具備發(fā)射條件，只需要33天，原來(lái)至少要3到4個(gè)月?！绷謱氒娬f(shuō)。

據(jù)公開(kāi)資料顯示，美國(guó)GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)部署最快時(shí)，完成“一年6星”任務(wù)，北斗人卻完成了“一年10箭18星”的壯舉。林寶軍驕傲地稱(chēng)，“這速度在世界衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)歷史上可謂是奇跡了。”

除了給衛(wèi)星“瘦身”，設(shè)計(jì)師還搞起了“批發(fā)”。

林寶軍介紹，“原來(lái)一顆衛(wèi)星從園區(qū)設(shè)計(jì)完畢到打上天至少需要一年時(shí)間。現(xiàn)在我們是一次狀態(tài)確認(rèn)，六星并行投產(chǎn)，兩星并行測(cè)試。在這種狀態(tài)下，我們不到100個(gè)人的團(tuán)隊(duì)一年完成了8顆衛(wèi)星的測(cè)試發(fā)射任務(wù)?！?/p>

據(jù)悉，北斗三號(hào)系統(tǒng)單星研制周期縮短1/4，運(yùn)載火箭總裝周期縮短1/3，衛(wèi)星入網(wǎng)周期縮短3/4。

此外，北斗系統(tǒng)是全球第一個(gè)提供三頻信號(hào)服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這是北斗的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，GPS還在使用傳統(tǒng)的雙頻信號(hào)。

在使用三頻信號(hào)的情況下，如果一個(gè)頻率信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題，可使用傳統(tǒng)方法利用另外兩個(gè)頻率進(jìn)行定位，提高了定位的可靠性和抗干擾能力。據(jù)悉，GPS系統(tǒng)也在擴(kuò)展成三頻信號(hào)系統(tǒng)。

夾縫里生存的后來(lái)者，此前不敢想象能超越美國(guó)人

“不再看人臉色過(guò)日子”，是北斗系統(tǒng)開(kāi)通全球服務(wù)最重要的意義。除了給中國(guó)和世界更多選擇外，北斗系統(tǒng)本身的自主可控也至關(guān)重要。

“GPS都發(fā)展幾十年了，特別是好的頻率資源、軌道都被它占了，更重要的是相關(guān)專(zhuān)利都給它占了，按我的話(huà)，我們要在夾縫里生存，這是后來(lái)者的難度。這堆技術(shù)中國(guó)人都沒(méi)做過(guò)，當(dāng)時(shí)難死我們了。”林寶軍說(shuō)。

衛(wèi)星定位采用的是無(wú)線(xiàn)電測(cè)距方式，即距離=光速×傳播時(shí)延。由于光速太快，為了精確地測(cè)出距離就必須精確地測(cè)出傳播時(shí)延。這樣就使時(shí)間精度成為導(dǎo)航的核心。

人們平時(shí)所用的鐘表，精度高的大約每年會(huì)有1分鐘的誤差，這對(duì)日常生活是沒(méi)有影響的，但衛(wèi)星定位則需要世界上更準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)工具——原子鐘。它利用原子吸收或釋放能量時(shí)發(fā)出的穩(wěn)定的電磁波來(lái)計(jì)時(shí)。

作為北斗衛(wèi)星的“心臟”，原子鐘的每一次跳動(dòng)都直接決定著北斗衛(wèi)星定位、測(cè)速和授時(shí)功能的精度，用林寶軍的話(huà)來(lái)說(shuō)，原子鐘的性能直接決定了用戶(hù)體驗(yàn)。

“原子鐘的關(guān)鍵在于高穩(wěn)定，北斗三號(hào)采用的中高軌道衛(wèi)星，面臨的空間環(huán)境更加惡劣，衛(wèi)星在天上受到的輻射比低軌衛(wèi)星高了10倍。加上太陽(yáng)風(fēng)、宇宙射線(xiàn)等高能粒子，打到衛(wèi)星的計(jì)算機(jī)上，更易出錯(cuò)?！?/p>

但原子鐘的研發(fā)過(guò)程不僅要面對(duì)簡(jiǎn)陋的條件、技術(shù)的封鎖，甚至連科研設(shè)備也少之又少。

絕處逢生，2006年我國(guó)第一臺(tái)星載銣鐘產(chǎn)品一飛沖天，搭載驗(yàn)證取得成功。2012年，在北斗二號(hào)后期發(fā)射的衛(wèi)星中，改變了以往的國(guó)產(chǎn)銣鐘為主鐘、進(jìn)口銣鐘為備份的模式，國(guó)產(chǎn)銣鐘正式全面取代進(jìn)口銣鐘。

經(jīng)過(guò)綜合估算，北斗二號(hào)系統(tǒng)的精度大致是10米級(jí)，北斗三號(hào)使用新型原子鐘后，頻率穩(wěn)定度提升了10倍，相應(yīng)的北斗系統(tǒng)定位精度也從10米級(jí)跨向米級(jí)。

據(jù)林寶軍介紹，北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星采用的是“一星兩鐘”，同時(shí)配置兩個(gè)氫鐘和兩個(gè)銣鐘，保證北斗的精度比世界其他三大導(dǎo)航系統(tǒng)高約10倍，每300萬(wàn)年才會(huì)差一秒。

為了追上北斗衛(wèi)星的高密度發(fā)射，曾經(jīng)難倒人的星載銣鐘，批產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到了每年50臺(tái)左右。

除攻克原子鐘之外，中國(guó)航天400多家單位、30余萬(wàn)北斗人集智攻關(guān)，相繼攻克含星間鏈路在內(nèi)的160余項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，突破500余種器部件國(guó)產(chǎn)化研制，實(shí)現(xiàn)北斗三號(hào)衛(wèi)星核心器部件國(guó)產(chǎn)化率100%。

“在這之前，超過(guò)美國(guó)人這事兒，我們連想都不敢想?！绷謱氒娬f(shuō)。

獨(dú)家專(zhuān)訪|“北斗狂人”林寶軍：

要做四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的世界第一

“在四大導(dǎo)航系統(tǒng)里，原來(lái)的目標(biāo)是爭(zhēng)二保三，但我覺(jué)得既然上場(chǎng)就要進(jìn)球，我的目標(biāo)就是世界第一，否則咱就別做?！?北斗三號(hào)系統(tǒng)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師、中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)林寶軍說(shuō)。

林寶軍被人稱(chēng)為“北斗狂人”，他認(rèn)為按部就班跟別人走，不可能實(shí)現(xiàn)超越。此次他帶領(lǐng)的81人首發(fā)星團(tuán)隊(duì)，平均年齡只有31歲，他們用三年零三個(gè)月的時(shí)間，順利完成北斗三號(hào)12顆組網(wǎng)衛(wèi)星的部署任務(wù)，實(shí)現(xiàn)美國(guó)GPS 2到GPS 3 20年才能完成的跨越。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：您如何評(píng)價(jià)北斗三號(hào)從設(shè)計(jì)到具體實(shí)施的過(guò)程？

林寶軍：可以說(shuō)超乎預(yù)期，沒(méi)有遺憾。團(tuán)隊(duì)有自信、有追求、有夢(mèng)想。

最后一顆組網(wǎng)星打完后，我收到一條短信，說(shuō)“這顆星終于成功了，我們完成了別人認(rèn)為不可能完成的事情”。

實(shí)際上，每一顆星都傾注了我們的心血和感情，每一顆星都體現(xiàn)了北斗人的拳拳報(bào)國(guó)之心。雖然過(guò)程有挫折，但我認(rèn)為這都是前進(jìn)途中必須交的學(xué)費(fèi)。就像生活，酸甜苦辣咸必須都有。

我們團(tuán)隊(duì)這幫“不知天高地厚”的年輕人，每天綁在一起，干自己喜歡的事業(yè)，這就是一種幸福，我為這群年輕人點(diǎn)贊。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：美國(guó)蘋(píng)果公司可以說(shuō)是領(lǐng)航GPS市場(chǎng)的公司。有消息透露，iPhone12有可能兼容北斗信號(hào)，對(duì)此您如何看？

林寶軍：我估計(jì)是必然的，否則iPhone12一定會(huì)慘遭淘汰。人類(lèi)不會(huì)有好東西不用，況且北斗系統(tǒng)提供的服務(wù)是免費(fèi)的。

古代中國(guó)人發(fā)明的指南針，全世界都在用，北斗是中國(guó)航天人給世界的又一貢獻(xiàn)。建設(shè)北斗不是為了稱(chēng)霸世界，是為了造福全人類(lèi)。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：北斗三號(hào)打破一顆衛(wèi)星上新技術(shù)不超過(guò)30%的慣例，新技術(shù)比例達(dá)到70%，底氣何來(lái)？

林寶軍：我壓根兒沒(méi)考慮這個(gè)慣例，這是觀念的突破。別人認(rèn)為進(jìn)口的東西更保險(xiǎn)，這是大家慣有的觀念，沒(méi)人敢用國(guó)產(chǎn)的。我們團(tuán)隊(duì)不然，只要理論行得通、驗(yàn)證充分了，國(guó)產(chǎn)不等于不保險(xiǎn)。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：北斗三號(hào)比計(jì)劃提前半年完成組網(wǎng)，是如何做到的？

林寶軍：用靠譜創(chuàng)新的技術(shù)、成熟的工藝，加上充分的地面試驗(yàn)，就可以實(shí)現(xiàn)跨越。

一般來(lái)講，我們拿到一個(gè)問(wèn)題，先分析歐美國(guó)家在做什么，把這個(gè)調(diào)研清楚后，找到和他們的差距，確定好關(guān)鍵技術(shù)，攻克后縮短差距。但是你想想，如果他們的目標(biāo)錯(cuò)了，不就把人帶到溝里去了？

我的想法是，不要以他們?yōu)槟繕?biāo)，也不要以權(quán)威為準(zhǔn)，要以客觀事物發(fā)展的本質(zhì)需求為目標(biāo)。

像星間鏈路技術(shù)，讓北斗實(shí)現(xiàn)了“一星通，星星通”。一開(kāi)始所有人都認(rèn)為，這只是個(gè)方向，連美國(guó)人都還沒(méi)做出來(lái)，中國(guó)人不可能做出來(lái)。事實(shí)證明，我們不僅做出來(lái)了，還使北斗系統(tǒng)的整體精度一下子提升到世界領(lǐng)先水平。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：北斗三號(hào)衛(wèi)星的自主運(yùn)行是指什么？

林寶軍：就是地面什么都不用管，北斗三號(hào)衛(wèi)星自己在天上工作。

比如，衛(wèi)星大部分時(shí)間是全陽(yáng)照，但在太陽(yáng)陰影處，兩翼的太陽(yáng)能充電板就沒(méi)電了，這時(shí)需要地面控制，讓蓄電池放電?，F(xiàn)在是衛(wèi)星自己就都操作了。北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星可以在不依賴(lài)地面的情況下自主運(yùn)行，并保證用戶(hù)的精度。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：芯片是衛(wèi)星最核心的元器件，北斗三號(hào)的“心臟”采用中科院研發(fā)的國(guó)產(chǎn)龍芯，背后原因是什么？

林寶軍：北斗三號(hào)在天上要實(shí)現(xiàn)星間鏈路、軌道運(yùn)算、運(yùn)行管理、波速指向和路由等功能，需要很大的運(yùn)算量。

原來(lái)我們用的是歐洲sc80c32芯片，為了滿(mǎn)足上述功能，需要用好多塊芯片合起來(lái)。國(guó)產(chǎn)的龍芯，一片是它運(yùn)算能力的10倍，所以我們下決心用。

另外，在天上工作時(shí)，sc80c32芯片大概一周會(huì)出現(xiàn)一次計(jì)算錯(cuò)誤，但龍芯累計(jì)壽命已經(jīng)30年了，出錯(cuò)率是零。基本上可以說(shuō)，一片龍芯是10片歐洲芯片的能力。

所以說(shuō)，國(guó)產(chǎn)不等于不好，國(guó)產(chǎn)不等于不可靠。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：如果北斗三號(hào)35顆衛(wèi)星中，有出現(xiàn)問(wèn)題或者故障的小衛(wèi)星，系統(tǒng)還能正常運(yùn)作嗎？

林寶軍：從導(dǎo)航原理來(lái)講，只要見(jiàn)到4顆星就可以定位。北斗星座在設(shè)計(jì)之初已經(jīng)考慮了必要的冗余，打到天上的星，比我們正常功能需求要富余很多。這樣做就是希望當(dāng)一兩顆衛(wèi)星出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候，全球用戶(hù)仍然能正常使用。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：雖然我們的北斗比一般的小衛(wèi)星壽命更長(zhǎng)，可達(dá)10～12年，但衛(wèi)星在軌很難維護(hù)、修復(fù)和更換，北斗三號(hào)服役期滿(mǎn)后如何處理？

林寶軍：我們會(huì)不斷地補(bǔ)發(fā)備份星。服役期滿(mǎn)的小衛(wèi)星就回不到地球了，讓它飄到更高的墳?zāi)管壍廊ァＨ绻l(wèi)星還能滿(mǎn)足要求，會(huì)繼續(xù)用。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：北斗三號(hào)組網(wǎng)成功，是否說(shuō)明我們實(shí)現(xiàn)了天地一體化？

林寶軍：這個(gè)網(wǎng)實(shí)際上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)天地一體化了。

北斗55顆衛(wèi)星組成的網(wǎng)，是目前中國(guó)衛(wèi)星最多、最復(fù)雜，而且最貼近民眾的網(wǎng)。其他比如遙感衛(wèi)星等，大家可能體驗(yàn)不到，導(dǎo)航衛(wèi)星和智能手機(jī)，和咱們的生活最密切相關(guān)。

比如我身在運(yùn)控大廳里，可以每3秒鐘看到指定衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，它在天上到底怎么樣，我在地上都能看見(jiàn)。再加上實(shí)現(xiàn)了星間鏈路，我可以給天上的各個(gè)衛(wèi)星發(fā)送指令。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：北斗三號(hào)55顆衛(wèi)星，其實(shí)是不同的團(tuán)隊(duì)在做，怎么保證質(zhì)量？

林寶軍：功能定義成一樣，協(xié)議定義成一樣，協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等做成一樣就可以了。

上海團(tuán)隊(duì)共發(fā)射了12顆衛(wèi)星，長(zhǎng)相都差不多，但試驗(yàn)星和組網(wǎng)星“肚子里”的東西會(huì)有微弱的區(qū)別。我們的技術(shù)在不斷進(jìn)步，衛(wèi)星的功能也越來(lái)越強(qiáng)。像首發(fā)星還沒(méi)配置氫鐘，第二顆星的時(shí)候就上了。明年再打星就要上激光冷原子鐘了，技術(shù)在不斷跨越。

《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》：北斗三號(hào)組網(wǎng)成功后帶來(lái)巨大商業(yè)價(jià)值，“北斗+”“+北斗”的想象空間無(wú)限大，您怎么看？

林寶軍：確實(shí)是無(wú)限大。任何數(shù)據(jù)沒(méi)有時(shí)間和位置的屬性，就是無(wú)用的數(shù)據(jù)。跟我們生活息息相關(guān)的信息，80%都和時(shí)空有關(guān)。說(shuō)導(dǎo)航是國(guó)家信息的基石，是全人類(lèi)基礎(chǔ)性的公共設(shè)施，是國(guó)之重器，怎么說(shuō)都不過(guò)分。

大家都說(shuō)時(shí)間就是金錢(qián)，確實(shí)是。比如說(shuō)銀行結(jié)算，時(shí)間上差一毫秒結(jié)算日期就會(huì)變，沒(méi)準(zhǔn)幾十個(gè)億就損失掉了。再比如在泥石流之前，通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)繪監(jiān)測(cè)到極其輕微的形變，就可以提前安排人員撤退，減少損失。

北斗和百姓生活太密切了，能應(yīng)用的場(chǎng)景太多。

北斗如何彎道超車(chē)GPS？

北斗在天上，北斗也在地上。

去年，作為第一條智能高鐵的京張高鐵，刷爆了朋友圈。借助北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為北斗系統(tǒng)）等尖端科技，時(shí)速350公里的復(fù)興號(hào)高鐵在世界上首次實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。

今年，湖北武漢火神山、雷神山醫(yī)院能在十幾天內(nèi)拔地而起，離不開(kāi)北斗系統(tǒng)在測(cè)繪方面的神奇技能，測(cè)量和畫(huà)線(xiàn)一次成型，向世界再次展示了“中國(guó)速度”。

5月27日，2020珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)成功登頂世界第一高峰珠穆朗瑪峰。此次珠峰測(cè)高綜合運(yùn)用多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)，其中，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）衛(wèi)星測(cè)量是重要一環(huán)，并以我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)數(shù)據(jù)為主。

城市中，共享單車(chē)是否停進(jìn)了電子圍欄，小孩老人佩戴的智能手表定位，產(chǎn)業(yè)園區(qū)中送外賣(mài)的無(wú)人機(jī)……身上都有著同樣的印記——北斗。

10年來(lái)，我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值年均增長(zhǎng)20%以上，2019年達(dá)到3450億元，2020年有望超4000億元。

高精度導(dǎo)航或?yàn)楸倍窂澋莱?chē)GPS機(jī)遇

在中國(guó)抗戰(zhàn)勝利70周年閱兵儀式上，600多輛軍車(chē)組成的方隊(duì)駛過(guò)天安門(mén)廣場(chǎng)時(shí)，世界為整齊劃一的“鋼鐵雄獅”驚嘆。

據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，各方隊(duì)之間距離誤差在10厘米以?xún)?nèi)，各方隊(duì)整體車(chē)速控制在10千米/小時(shí)，騎線(xiàn)偏差不超過(guò)1厘米。

這離不開(kāi)背后的“秘密武器”——北斗系統(tǒng)的高精度引航。設(shè)備提供與技術(shù)支持方是上海司南衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司。

上海司南衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司總經(jīng)理王昌對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者解釋?zhuān)藗內(nèi)粘Ｊ褂檬謾C(jī)和車(chē)載導(dǎo)航時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，被稱(chēng)為一般精度導(dǎo)航?！皩?dǎo)航精度好起來(lái)是幾米，也會(huì)差幾十米甚至百米。像北京和上海的高架橋，橋面和地面相差20米左右，導(dǎo)航就分不清楚你在橋上還是橋下，造成你和司機(jī)都找不到具體位置的問(wèn)題”。

高精度導(dǎo)航的精度可以分成幾個(gè)級(jí)別：亞米級(jí)、厘米級(jí)、毫米級(jí)?！叭绻酶呔榷ㄎ?，那么車(chē)就一定能找到你，停在你的面前”。

目前，一般精度多在消費(fèi)領(lǐng)域，高精度應(yīng)用在測(cè)繪、無(wú)人機(jī)、農(nóng)業(yè)等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域。隨著高精度導(dǎo)航模塊體積、功耗、成本的降低，高精度衛(wèi)星導(dǎo)航已逐步向消費(fèi)領(lǐng)域進(jìn)軍，汽車(chē)輔助駕駛正是一個(gè)典型的消費(fèi)級(jí)應(yīng)用。

在高精度導(dǎo)航領(lǐng)域，北斗有彎道超車(chē)GPS的機(jī)會(huì)。8月18日，中南大學(xué)與北云科技發(fā)布高精度測(cè)試報(bào)告顯示，在開(kāi)闊環(huán)境下，北斗信號(hào)和GPS信號(hào)性能相當(dāng)。在樹(shù)蔭遮擋、水池多徑和各類(lèi)干擾環(huán)境下，北斗的定位精度都明顯高于GPS，信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)（抗多徑能力、信號(hào)穩(wěn)定跟蹤和周跳探測(cè)與修復(fù)的能力）整體優(yōu)于GPS。

“北斗在長(zhǎng)沙地區(qū)的高精度定位效果能夠優(yōu)于GPS，一方面是因?yàn)楸倍窊碛懈F(xiàn)代化的三頻導(dǎo)航信號(hào)，另一方面是因?yàn)楸倍吩趤喬貐^(qū)可見(jiàn)衛(wèi)星達(dá)到20多顆，為GPS的兩倍?！焙媳痹瓶萍加邢薰綜EO向?yàn)檎f(shuō)。

業(yè)內(nèi)人士分析，北斗系統(tǒng)發(fā)展民用導(dǎo)航市場(chǎng)，除了要在高精度導(dǎo)航領(lǐng)域發(fā)力，在一般精度導(dǎo)航領(lǐng)域勢(shì)必要和GPS正面競(jìng)爭(zhēng)。作為后來(lái)者，北斗系統(tǒng)面臨升級(jí)芯片等設(shè)備帶來(lái)的成本挑戰(zhàn)。

CHIP全球測(cè)試中心中國(guó)實(shí)驗(yàn)室主任羅國(guó)昭表示，“北斗要趕超，就必須在芯片端和專(zhuān)利授權(quán)端將成本降得更低?！?/span>

自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)從無(wú)人問(wèn)津，到有人主動(dòng)上門(mén)咨詢(xún)

大規(guī)模量產(chǎn)是降低成本最直接的方法，市場(chǎng)需求就顯得格外重要，被央視多次報(bào)道的司南導(dǎo)航北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于黑龍江、新疆、山東、內(nèi)蒙古、湖北、廣西、上海等地的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

司南導(dǎo)航農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)基于北斗系統(tǒng)提供的高精度定位信息運(yùn)行，農(nóng)戶(hù)只要按照步驟提前設(shè)置好程序，即可按照期望路徑進(jìn)行自動(dòng)駕駛，無(wú)需全程掌握方向盤(pán)，只要在轉(zhuǎn)彎時(shí)調(diào)整拖拉機(jī)作業(yè)方向即可。

“農(nóng)忙時(shí)，一位司機(jī)的月工資能達(dá)到數(shù)萬(wàn)。加裝自動(dòng)駕駛系統(tǒng)后，農(nóng)田里開(kāi)始出現(xiàn)女性機(jī)手，甚至3歲的孩子也可以耕種，只需要坐在拖拉機(jī)上，按一下啟動(dòng)鍵就可以了?！蓖醪f(shuō)。

好技術(shù)在推廣時(shí)卻遇了難題。因?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)備未能大規(guī)模量產(chǎn)，加裝了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的拖拉機(jī)，售價(jià)比原來(lái)高不少，農(nóng)民們望而卻步。

“最開(kāi)始我們要在拖拉機(jī)上加裝設(shè)備，沒(méi)有廠商同意，怕價(jià)格貴了銷(xiāo)路不好。我當(dāng)時(shí)在新疆待了三個(gè)月，就為了推廣技術(shù)。一年后的一天，終于有人跑去拖拉機(jī)廠問(wèn)，有沒(méi)有出廠就帶自動(dòng)駕駛的拖拉機(jī)，開(kāi)始有廠家找到我們要合作?！蓖醪貞浀馈?/span>

近年來(lái)，隨著惠農(nóng)政策不斷出臺(tái)，司南導(dǎo)航農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛設(shè)備已納入國(guó)內(nèi)多個(gè)省份的補(bǔ)貼范圍，真正讓廣大農(nóng)民感受到實(shí)惠。

北斗6顆靜止軌道衛(wèi)星，“罩著”中國(guó)企業(yè)走出去

除了開(kāi)拓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，北斗三號(hào)還提供全球化服務(wù)，為中國(guó)廠家走出去拓展海外市場(chǎng)提供了很多便利。

今年5月27日，珠峰高程測(cè)量登山隊(duì)員在峰頂連接的是華測(cè)導(dǎo)航技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華測(cè)導(dǎo)航”）的北斗高精度定位設(shè)備，精度達(dá)到毫米級(jí)。這是我國(guó)首次全程采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行珠峰高程測(cè)量。

除了導(dǎo)航等傳統(tǒng)應(yīng)用，華測(cè)導(dǎo)航還在智慧城市、自動(dòng)駕駛、農(nóng)業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域提供高精度的產(chǎn)品和解決方案，產(chǎn)品銷(xiāo)往全球100多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。

華測(cè)導(dǎo)航副總裁胡煒對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》說(shuō)，在只有GPS的時(shí)候，華測(cè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械在海外很多地方推廣不了，設(shè)備只能收到幾顆衛(wèi)星，而且GPS的衛(wèi)星一直圍著地球轉(zhuǎn)，地面所在的位置不是隨時(shí)都能有好信號(hào)。

“我們的北斗有6顆靜止軌道衛(wèi)星，3顆在地球靜止軌道，3顆在傾斜地球同步軌道，它們始終在我們上方?，F(xiàn)在在比較惡劣的條件下，例如房角屋檐或者樹(shù)蔭下，都可以進(jìn)行測(cè)量，這對(duì)我們測(cè)繪的體驗(yàn)是大大改善的。同時(shí)，對(duì)于我們開(kāi)拓海外市場(chǎng)，尤其在‘一帶一路’沿線(xiàn)國(guó)家有很大幫助?！?/span>

千尋位置首席執(zhí)行官陳金培表示，“以前大家使用北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，最大的顧慮有兩個(gè)?！钡谝?，雖然我國(guó)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品集成了北斗系統(tǒng)，但產(chǎn)品被賣(mài)往的有些地方不能享用北斗服務(wù)，產(chǎn)品服務(wù)和能力被降級(jí)。第二，因?yàn)楫?dāng)?shù)貨](méi)有北斗服務(wù)，歐洲的手機(jī)廠商、汽車(chē)廠商首選的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不會(huì)是北斗，只有在進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)時(shí)，才會(huì)集成北斗系統(tǒng)。

上海西虹橋?qū)Ш郊夹g(shù)有限公司副總經(jīng)理萬(wàn)松，呼吁有關(guān)部門(mén)能夠適度規(guī)范行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定進(jìn)口手機(jī)廠商兼容北斗系統(tǒng)，提高北斗系統(tǒng)在智能手機(jī)端的市場(chǎng)份額，進(jìn)一步推動(dòng)北斗應(yīng)用。

智研咨詢(xún)發(fā)布的《2020—2026年中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)運(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，目前中國(guó)已同30個(gè)國(guó)家和地區(qū)以及3個(gè)國(guó)際組織簽署了98份北斗導(dǎo)航合作協(xié)定，涉及“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)11個(gè)。

隨著北斗三號(hào)加速建設(shè)，北斗產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入發(fā)展的重要機(jī)遇期。

北斗芯片突圍戰(zhàn)

作為衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的核心部件與產(chǎn)業(yè)鏈源頭，芯片在北斗產(chǎn)業(yè)鏈中占有關(guān)鍵地位。

8月27日，北京北斗星通導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“北斗星通”）在相關(guān)產(chǎn)業(yè)論壇上首次向公眾展示了北斗最新一代的22納米定位芯片，并透露該芯片有望于2021年上半年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

據(jù)悉，目前國(guó)際上導(dǎo)航定位芯片還處在40納米的平均制程水平。北斗星通22納米芯片新品，尺寸是上一代高精度芯片的1/4，功耗是上一代的1/5，能滿(mǎn)足自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)等市場(chǎng)高端應(yīng)用需求，在厘米級(jí)高精度定位領(lǐng)域具有開(kāi)創(chuàng)意義。

該芯片實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，意味著北斗導(dǎo)航芯片至少在工藝上已經(jīng)領(lǐng)先全球平均水平兩代。

據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)發(fā)布的《2020中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書(shū)》顯示，國(guó)產(chǎn)北斗兼容型芯片及模塊銷(xiāo)量已突破1億片，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品總銷(xiāo)量突破4.6億臺(tái)，其中具有衛(wèi)星導(dǎo)航定位功能的智能手機(jī)銷(xiāo)售量達(dá)到3.72億臺(tái)。

北斗22納米芯片的量產(chǎn)，不僅對(duì)北斗下游產(chǎn)業(yè)有強(qiáng)大帶動(dòng)作用，同時(shí)也帶領(lǐng)國(guó)產(chǎn)芯片殺出“突圍”。