卫星导航产业已逐步成为一个全球性的高新技术产业。随着北斗卫星导航系统的建设和运行,我国北斗导航产业渐成规模,但在芯片、终端制造,系统集成和运营服务等方面与GPS应用产业相比还存在不少差距。本文分析了卫星导航系统的应用前景、发展现状、存在问题,并提出了发展建议。
卫星导航应用的前景
“卫星导航应用只受人们想象力的限制”是一句老生常谈的话,这句话恰当地描绘了卫星导航应用的美好前景,是当今世界对该产业的共同认识。卫星导航具有全空域、全球性、全天候、连续性和实时性的特点,可提供高精度定位、导航和授时功能,有的还可提供通信功能,其应用几乎涉及国防建设和经济社会的各个领域。
卫星导航定位系统是现代电子战、信息战的核心系统,同时作为一个功能强大的军事传感器,成为电子战、信息战及导航战的重要利器,可应用于远程精确打击、导弹联攻联防、部队调度与指挥控制,以及部队机动与联合作战等方面,在全空间攻防以及综合后勤保障中都发挥着重要的作用。导航定位系统与应用设备也是国家重要的信息基础设施,在石油、能源安全,减灾救灾、民航、交通、通信、电力等关系国家安全、经济安全与国计民生的重要领域正在发挥越来越显著的作用。
鉴于其对国家安全和经济社会发展的重要意义,美国、俄罗斯、我国及欧盟等世界主要大国和地区争相发展GPS、GLONASS、北斗(COMPASS)、GALILEO等卫星导航系统。卫星导航系统的逐步扩展与完善,使得卫星导航应用技术向多元化方向发展,通信、计算机等领域技术的快速发展也对卫星导航技术应用起到了推波助澜的作用。
卫星导航应用产业涉及芯片与模块制造、终端制造、系统集成、运营服务及相关增值服务等,是继计算机互联网、手机移动通信后的第三大信息产业。数据显示,2000年~2006年全球卫星导航应用市场平均增长率为40%。国内外普遍认为,像计算机、手机、汽车一样,我国将成为世界上主要的甚至是最大的卫星导航应用产品的制造国和消费国。以占卫星导航应用主导地位的车载导航产品为例,日本、韩国的GPS系统车载使用率分别高达59%和40%,欧美约为25%,我国车载导航设备普及率不到2%,可见,我国卫星导航产业的发展空间十分可观。在政策、市场和技术环境逐步改善的情况下,今后几年乃至十年内的平均增长速度将不会低于25%,尤其前期将呈现指数级增长态势。
国家航天局孙来燕局长在“第三次民用航天工作会暨全国空间应用推广交流会”上指出,目前,我国卫星导航应用产业正进入产业化高速发展的关键转折期,到2010年,我国导航产业的总产值将达到500亿元。但是,其中大部分为GPS卫星导航车辆监控终端、GPS芯片和模块等,北斗卫星导航产品和系统只占其中很少的一部分。随着中国移动通信市场和汽车市场的发展,到2020年,作为导航卫星应用的主流市场,中国这两大市场的规模将居世界首位。
我国政府十分重视卫星导航应用的研究和产业化工作,国家发改委、科技部、国防科工委、信息产业部以及军方均通过不同方式予以大力支持。国家“十五”计划发展纲要确定卫星导航定位技术为国家高技术工程的12个专项之一,国家发改委实施了一系列卫星导航产业化专项,科技部在“863”计划中启动了“地球观测与导航”新领域,二代卫星导航系统列为《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》16个重大专项之一。2007年,国家发改委和国防科工委联合印发了《关于促进卫星应用产业发展的若干意见的通知》,将卫星导航应用产业又向前推进了一大步。
卫星导航应用产业必将成为我国高新技术产业新的增长点,将对国家安全、国民经济和社会发展、对建设创新型国家和促进产业结构升级起到重要的作用。
北斗应用现状及分析
(一) 应用现状
自20世纪80年代末我国引进GPS接收机以来,我国的卫星导航应用主要基于美国GPS系统。同时,俄罗斯GLONASS系统也得到一定程度应用。当前已应用于车辆导航监控、精细农业、抢险救灾、林业、渔业、土建工程、矿山、物理勘探、资源调查、陆地与海洋测绘、气象与海洋环境监测、海上石油作业、地震预测、环保、电信、旅游、娱乐、社会治安、安防、医疗急救、搜索救援以及时间传递、电离层测量等对定位、测速和授时有需求的领域,2007年我国卫星导航产业总产值达到180亿元左右。
2003年,“北斗一号”卫星导航系统开辟了我国卫星导航应用的新篇章。北斗一号系统打破了美国、俄罗斯在卫星导航领域的垄断地位,使我国成为世界上第三个拥有独立自主卫星导航系统的国家。北斗一号系统在我国国防建设和经济社会发展中发挥了积极作用。特别是在今年汶川抗震救灾中,北斗一号系统成为抗震救灾和指挥保障的重要手段。救灾部队通过北斗导航系统,成功为灾区一线和指挥部建立实时信息通道,为抗震救灾提供实时的监控定位、导航、远程监测、灾害预警及公共应急信息服务等,在指挥决策、搜救、医疗等工作方面发挥了独特的优势和不可替代的关键作用。
但与GPS系统相比,北斗的应用还相当有限。据有关方面数据显示,目前在我国整个卫星导航市场上,北斗相关产品占有率仅为1%左右。北斗系统注册在线的终端用户不足设计容量的千分之一,卫星资源闲置严重,系统效益远未充分发挥,与我国投入巨资发展北斗卫星导航定位系统的期望有较大差距。
(二) 问题分析
我们认为造成上述局面的原因主要在于:
第一,“北斗一号”系统性能有待提高。“北斗一号”卫星导航系统是一个试验应用系统,主要解决有无问题,该系统投入少、见效快,但也存在明显不足:用户有源发射信号;定位信息及短信信息需控制中心进行集中式处理;整个系统是一个节点系统;性能指标相对偏低,表现在用户容量受限、无测速功能、只能提供二维位置定位且定位精度只能达到几十到几百米等方面。就终端产品而言,由于采用有源体制,用户终端需要发射单元,体积大、重量重、功耗大,不易小型化,加之用户数量少尚未形成产业规模,单位产品价格一般在万元以上,如此昂贵的价格,大部分行业用户难以接受,更无法向大众消费者推广应用。
第二,行业应用开拓力度、支持力度尚待继续加强。由于北斗系统性能原因,短期内尚无法在大众消费领域普及应用,但是完全可以在涉及国民经济安全及国家可控的金融、电力、电信、水利、林业、石油、船舶、铁路、民航、城市交通等领域发挥更大的作用。近年来,我国在北斗导航系统的宣传、应用推广及政策和资金引导等方面做了大量工作,但绝大部分行业用户仍然选用GPS,北斗系统未能得到有效利用。因此,对北斗系统的推广和政策、资金引导工作仍需继续加强,企业应更准确地定位市场切入点,行业用户应加强安全意识,积极采用我国自主的北斗系统。
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