杨长风等:加快建设下一代北斗系统 筑牢国家时空信息服务重要基石******
2020年7月31日,习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通,标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成,北斗迈进全球服务新时代。
北斗卫星导航系统是我国独立建设运行的全球卫星导航系统,是联合国全球卫星导航系统国际委员会明确的全球系统核心供应商之一。北斗三号全球卫星导航系统的建成开通,是我国攀登科技高峰、迈向航天强国的重要里程碑。北斗卫星导航系统开通服务两年以来,持续运行稳定,性能稳中有升,产业快速发展,服务亿万大众,成为国家重大战略性时空信息基础设施。进入新的历史阶段,面对世界卫星导航新一轮竞技和用户不断增长的泛在时空信息需求,应深入贯彻新发展理念,加快建设下一代北斗系统,并以北斗为核心构建国家综合时空体系,抢占未来发展制高点,着力构建新发展格局,努力实现高质量发展。
迈上全球服务新阶段,树立精稳运行高标杆
北斗三号全球卫星导航系统仅用两年半时间高密度发射18箭30星,且组网发射“零故障”,创造了世界卫星导航发展史上的奇迹。
精度世界一流。北斗系统通过创新星座构型、构建星间链路、优化信号体制等多种技术创新,在全球范围实现一流精度。国际卫星导航监测组织及监测评估系统实时对我国北斗、美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略系统等全球系统监测评估结果表明,北斗系统全球定位精度优于5米,在亚太地区的精度更高,超过美国GPS、俄罗斯格洛纳斯等系统,服务性能世界一流。同时,北斗系统还可提供差异化的高精度和高完好服务,构建天地基增强服务体系,在我国及周边地区通过星基增强、精密单点定位和地基增强服务,为用户提供从米级到分米级、厘米级和事后毫米级的高精度服务,以及I类精密进近完好性服务,进一步满足用户高性能的导航定位需求。
服务功能强大。北斗系统突破卫星导航多体制兼容和一体化设计系列关键技术,在卫星平台上实现7大服务、3个频点8个信号的集成融合设计,不仅可以向全球用户提供基本的定位导航授时服务,还具备多种特色服务功能。其中包括向全球用户提供的全球短报文通信和国际搜救服务,向我国及周边地区用户提供的区域短报文通信、星基增强服务、精密单点定位和地基增强服务。北斗系统多信号的融合播发,有利于用户获取更多的可用信号,有利于提升用户高精度定位的效率,提升导航定位的可信度和可靠性。
运管高效有力。北斗全球系统由30颗卫星、数十个地面站,以及卫星与卫星、卫星与地面、地面与地面间数百条链路构成,是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型复杂航天系统,也是国际上第一个实现星地一体组网业务化运行的全球卫星导航系统。针对北斗系统庞大复杂、一体运行要求高、运行管理模式新等特点,创新构建中国特色的北斗系统运行管理体系。管理层面,充分发挥新型举国体制优势,建立集中统一的组织机构和工作机制,构建高效运转的管理机制和多方联保机制;技术层面,大力实施数据融通与智能运维工程,推动运管向智能化方向发展,运管水平大幅提升。
运行连续稳定。卫星导航系统作为提供时空信息服务的基础设施,连续稳定运行是重要要求,服务中断将直接影响用户使用。北斗系统的建成开通不是终点,而是新的起点。高稳定运行能力和高可靠连续服务,是北斗系统进入全球服务时代的新标尺。从世界上其他全球卫星导航系统运行来看,均出现过服务中断或服务偏差等问题。例如,2019年,欧洲伽利略系统因地面段升级造成精密时间设施故障,服务持续中断117小时,引发国际卫星导航领域高度关注。北斗系统自2012年12月27日向亚太开通服务以来,至今服务“零中断”;2020年7月31日向全球开通服务以来,系统运行连续稳定,系统性能稳中有升。
培育壮大时空服务产业,助力高质量发展
“天上好用,地上用好。”实现应用服务是北斗系统建设的出发点,也是落脚点。近年来,我国卫星导航与位置服务产业保持年均20%左右的稳健增长,2021年总产值达4690亿元,北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。
促进产业生态健康发展。作为我国战略性新兴产业,卫星导航产业经过十余年发展,已形成涵盖芯片、模块、天线、板卡、终端和服务全链条的完整产业链,芯片工艺从130纳米提升到14纳米,尺寸从150多平方毫米缩小到5平方毫米。近年来,北斗兼容型芯片模块销量超过亿级规模,北斗产业化发展写入国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要,各地方、各行业也陆续出台相关规划和政策。目前,我国已建立北斗基础产品检测认证、北斗导航专利优先审查等机制,成立全国北斗卫星导航标准化技术委员会,卫星导航基础产品自主优质供给不断扩大,卫星导航专利累计申请量保持全球第一,百余项重要标准先后制定发布,北斗产业生态持续健康发展。
保障国民经济命脉安全。北斗深度融入我国国民经济多个领域,通过提供精准、可靠的时空基准信息服务,实现显著的经济效益和社会效益。在交通运输领域,建成全球最大的车联网平台,截至2021年底,国内超过780万辆道路营运车辆、4万多辆邮政快递干线车辆已应用北斗系统,大幅提升我国综合交通管理效率和运输安全水平。在通信领域,与中国移动合作在全国范围建设超过4000座北斗地基增强基准站,建成全球规模最大的5G+北斗高精度服务系统,可面向全国广大地区提供高精度定位服务。在电力领域,已完成超过2000座电力行业北斗地基增强基准站部署,为无人机自主巡检、变电站机器人巡检、杆塔监测等提供高精度服务。在救灾减灾领域,已建成多级服务平台,应用北斗终端约5万台,成功预警甘肃黄土滑坡、湖南石门山体滑坡等自然灾害。随着新基建战略的布局推动,北斗加速融入并持续护航电力电网、金融、电信、信息网络等基础设施建设,为国民经济命脉安全稳定运行提供有力保障。
赋能经济社会产业发展。北斗广泛进入民生领域,正在催生“北斗+”和“+北斗”的新业态、新模式,深刻改变人们的生产生活方式。以智能手机和智能穿戴设备为代表的北斗大众领域应用获得全面突破,包括智能手机器件供应商在内的多家国内外主流芯片厂商与北斗达成合作。2021年,在国内智能手机出货中,支持北斗系统的达3.24亿部,占总出货量的94.5%。在智慧家居、智慧社区、智慧文旅、智慧教育等涉及大众生活的数字化应用场景,北斗精准统一的时空服务正加快与物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术融合,促进经济社会提质增效发展。
推动构建人类命运共同体。中国的北斗,也是世界的北斗。北斗全球系统的建成是我国为全球公共服务基础设施建设作出的重大贡献,也对推动构建人类命运共同体具有深远意义。北斗积极推动国际化发展,务实开展国际合作,与其他卫星导航系统兼容共用、共同发展,携手为全球用户服务。积极履行全球系统核心供应商的责任担当,广泛参与联合国框架下多边协调交流活动,成功加入国际民航、海事、通信、搜救等国际组织标准,服务国际主要行业应用。根据不同国家、不同行业应用需求,提供定制化的北斗应用解决方案,国产北斗应用产品输出到全球半数以上的国家和地区,东盟、南亚、东欧、西亚、非洲、阿盟等用户陆续加入北斗“朋友圈”,北斗应用惠及全球,为世界贡献中国智慧和中国力量。
加快建设下一代北斗,打造竞争新优势
2020年,世界卫星导航发展进入新纪元,全球四大卫星导航系统和日印等区域系统均已提供服务,并瞄准2035年前后形成新的竞争优势。展望未来,北斗系统要应势而上、承上启下,不断开拓创新,打造竞争新优势。
卫星导航进入新一轮国际竞技。当前,全球在轨运行服务的卫星数量有近140颗,世界卫星导航全面进入多系统服务新阶段。为进一步提升系统能力和全球竞争力,世界各主要卫星导航国家瞄准更高精度、更多功能、更加安全,均在规划和部署新一代系统。美国计划2034年前完成32颗GPSIII系列卫星部署,欧洲计划2035年前完成第二代伽利略系统建设,俄罗斯计划2030年建成以新一代卫星为主体的导航星座,新一轮世界卫星导航新竞技态势日益凸显。
创新升级北斗系统。面对创新超越的重要机遇期,北斗要创新系统架构,在现有中高轨混合星座基础上,紧抓商业航天发展机遇,构建高中低轨混合星座,实现全球分米级高精度服务能力;要加强核心攻关,加快激光星间链路、数字化载荷、新型原子钟等对系统精度和安全性提升有关键影响的核心技术和产品研发;要创新运维模式,推动监测资源天基化、时空基准天基化、地面系统一体化、运维能力智能化发展;要强化特色功能,实现更大容量、更高速率、更低功耗的短报文通信能力和全球随遇接入能力,全面提升系统性能、拓展服务功能、强化安全可信。
构建综合时空体系,擘画未来发展新愿景
习近平总书记指出,北斗系统将面向“一带一路”国家和地区开通服务,2020年服务范围覆盖全球,2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。
当前,我国正在积极推动以北斗为核心构建国家综合定位导航授时(PNT)体系,满足万物感知、万物互联和万物智能时代的时空信息服务需求,支撑新一轮科技革命和产业变革。
融合多种手段满足泛在可信需求。人类获取时空信息的手段经历了自然地物导航、机械装置导航、无线电/惯性导航、卫星导航四个阶段。目前,卫星导航满足了全球地表及近地空间内用户普适的低成本PNT需求,但由于无线电信号具有信号易被遮挡和干扰等固有特性,卫星导航应用存在一定局限。例如,在复杂电磁环境下易受干扰和阻断,信号穿透障碍能力受限,在隧道、峡谷、密林、高楼、室内等区域,有时无法正常使用,而且难以抵达深海、深空。面对人类活动空间逐步扩展到陆海空天全域和更加泛在安全的应用需求,要综合发展卫星导航、惯性导航、室内导航、水下导航、深空导航等多种导航技术,融合5G、大数据、人工智能等新技术,形成陆海空天一体、室内室外无缝衔接的时空信息服务能力。
以北斗为核心构建综合时空体系。卫星导航虽然存在一定的使用局限,但在各种定位导航授时手段中,以其全球覆盖、全天候、全天时、高精度、便捷性、低成本等独特优势,既是目前人类社会使用最广泛的PNT手段,也是为其他各类PNT手段提供统一时空基准的重要基础。相比卫星导航,任何其他PNT手段都不能兼具上述优势,缺少卫星导航,将导致PNT体系碎片化发展。当前,我国正在推动以北斗系统为核心的国家综合PNT体系建设,2035年前,我国将建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合时空体系,通过体系融合聚能、赋能、生能、强能,为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。在不远的未来,从室内到室外,从深海到深空,用户均可享受全覆盖、高可靠的导航定位授时服务,北斗卫星导航系统将更好地服务全球、造福人类。
作者:杨长风 卢鋆(杨长风系中国工程院院士,北斗卫星导航系统工程总设计师;卢鋆系北斗地面试验验证系统副总设计师,北京跟踪与通信技术研究所高级工程师)
来源:《中国网信》2022年第5期
吉林长春:汽车“摇篮”展现蓬勃生机****** 吉林长春全力推动汽车产业高质量发展—— 汽车“摇篮”展现蓬勃生机 日前,工信部公示第三轮先进制造业集群决赛优胜者名单,长春市汽车集群成功入围,成为东北地区入选的两个集群之一。 长春是新中国汽车工业发源地,汽车是长春第一支柱产业,产值占全市工业70%以上。可以说,长春这座城市与汽车集群发展血肉相连、命运与共。如今,汽车产业在长春越发展现出蓬勃生机与活力。 一汽红旗繁荣工厂生产线,工人们正在工作。本报记者 马洪超摄 培育产业新生态 在长春市西南方向,一个新能源汽车生产工厂——奥迪一汽新能源汽车项目正在紧锣密鼓建设中。该项目近日已完成暖封闭,建成投产后,这里将成为中国一汽在长春的第六大整车生产基地。 “奥迪一汽新能源汽车项目落户长春,是因为这里是中国最大的汽车生产地之一,拥有完备的基础设施和产业链条。”项目经理闫磊说。 60多年前,新中国第一辆卡车“解放”、第一辆小轿车“东风”、第一辆高级轿车“红旗”在长春下线,点燃了民族汽车工业的光荣与梦想。而今,这里已拥有红旗、解放、奔腾、大众、丰田五大整车企业,以及在建的奥迪一汽新能源整车工厂。2021年全市汽车产业集群产销整车分别为242.1万辆和240.2万辆,完成产值6142.8亿元,稳居全国“第一方阵”。 值得一提的是,一汽自主品牌汽车近年来快速发展。其中,红旗销量4年增长63倍,解放中重卡实现全球“五连冠”、重卡实现全球“六连冠”。 在中国一汽集团研发总院的自主品牌产品展示区,红旗E-QM5、H5、HS5、HS7、H9、E-HS9、H9+等车型品类丰富,高端变速器、大功率发动机、氢燃料电池等产品性能不断提升,让人啧啧称叹。 为了把关键核心技术掌握在自己手中,做强做大自主品牌汽车,吉林省举全省之力支持中国一汽建设世界一流企业、支持长春建设世界一流汽车城,努力培育电动化、智能化、网联化、共享化的“新四化”现代汽车产业生态。中国一汽扎实推进技术攻关,2021年研发总投入同比增长3.9%,占营收比重达3%。 中国第一汽车集团公司总经理助理,研发总院党委书记、院长梁贵友表示,近两年,中国一汽专利授权量排名国内汽车行业第一,累计申请专利9511件,其中发明专利5608件,同比增长196%和408%,累计突破关键核心技术143项。 长春市委、市政府全面深化与中国一汽的战略合作关系,出台强有力政策措施,与中国一汽联手推动配套、创新、人才等“六个回归”,全力推动汽车产业高质量发展。以汽车命名的国家级开发区长春汽车经济技术开发区,以服务一汽为使命,把招商局改为主要对接一汽的服务局,全力做好服务保障,与中国一汽携手加快建设长春国际汽车城。 2022年2月,一汽弗迪新能源科技有限公司动力电池项目在长春正式开工。这家公司由中国一汽集团、比亚迪股份有限公司共同注册成立,建成投产后每年可满足60万辆电动汽车配置需求。据悉,该项目是继奥迪一汽新能源汽车项目之后落地长春国际汽车城的又一重大项目,将有力推动长春汽车产业转型升级。 零部件并不简单 在中国一汽五大整车企业的带动下,大陆、博世、电装等国际领军企业齐聚长春,富奥、富维、富晟等本地零部件企业快速成长。 走进富奥汽车零部件股份有限公司的逆变器项目生产车间,只见集智能化、数字化、自动化和集成化于一体的3条全自动装配线正繁忙有序作业。新能源车用逆变器主要功能是将直流动力源转变为交流电输出驱动电机,进而带动汽车运行,是新能源车电驱动系统的核心部分。这里生产的两款逆变器产品将为一汽自主纯电动汽车配套,覆盖了一汽红旗和一汽奔腾品牌的纯电动车型。 近年来,在节能减排压力和新能源汽车性能提升需求等因素推动下,汽车轻量化正在加速,越来越多汽车零部件公司投入轻量化研发并取得成效。作为一汽重要的零部件配套企业,富奥股份公司充分考虑汽车业“轻量化、电动化、智能化及网联化”发展趋势,紧锣密鼓推进轻量化底盘项目。 在长春三友智造科技发展有限公司生产车间,展板上介绍着用聚双环戊二烯这种新材料生产的零部件产品的优势。产品之一是一款重卡CNG气瓶保护罩,由于使用了新材料,产品降重逾40%。该公司董事长白大成说,公司主要以研发聚双环戊二烯新材料、新型复合材料产品为主,以汽车轻量化材料产品为主要方向,市场前景越来越好。 一辆汽车有成千上万个零部件,它们组装在一起并实现信息交互,离不开线束的支持。在长春捷翼汽车零部件有限公司生产车间,工人们在流水线前动作麻利地将一根根导线、护套按照线束图组装在一起。几十根甚至几百根导线经过操作,就捋顺成了一组线束。 捷翼公司CEO王超介绍,汽车线束好比是车辆的“神经网络”和“动脉血管”,为整车所有用电器提供稳定的电源、信号和数据,捷翼生产的零部件产品实现了多项突破。在电能传输介质领域,传统线束以铜为基材,重量和成本均偏高,捷翼公司探索解决了新能源电能传输系统轻量化铝线束技术难题,可降重增效;在新能源高功率充电温控领域,通过专利算法攻克了温度漂移的技术难题,成为国际客户项目的定点供应商。目前,捷翼已成为大众集团、丰田、吉利、比亚迪等整车企业的一级供应商,相关产品适配多家汽车品牌。 数据显示,目前长春市汽车集群零部件产业规模近1600亿元,拥有50亿元级企业6家、10亿元级企业36家。吉林省“十四五”规划纲要提出,到2025年全省零部件本地配套率达到70%,汽车产业规模突破万亿元级,前景令人期待。 创新能力作支撑 “最近有啥新政策?” “啥时候还开大讲堂?” “从提出问题到政府部门帮助协调解决只用了不到一个小时,解决了企业的大难题!” …… 这是“长春亲清政企关系”微信服务群里企业发出的信息。长春市委、市政府依托微信服务群建立快速反应机制,打造“万人助万企”升级版,为包括汽车企业在内的各类企业提供服务。 “长春市汽车集群规模实力强,创新能力强,带动能力强。作为工业主管部门,我们全力实施长春汽车集群整车引领、强链补链、新能源跃升、智能网联、创新驱动、数字化转型、卓越成长七大专项行动,全力推动汽车集群向世界级先进制造业集群冲刺。”长春市工业和信息化局局长赵明瑞表示。 为促进汽车集群发展壮大,长春市不断完善政策体系,投入230亿元财政资金支持集群发展,打造“一核双翼八线多园”格局,并组建600亿元红旗产业基金和50亿元长兴基金汽车产业子基金,新建“长春青年人才城”2万套房屋,每年挤出2000名事业编制名额为集群引进、留住高层次紧缺人才。同时,长春市还积极发挥汽车零部件制造业商会促进作用,每年推动200户以上集群内企业实现数字化升级改造。 长春市汽车零部件制造业商会会长,一汽富奥、富维董事长张丕杰告诉记者,商会自2020年10月成立以来,已吸纳会员企业247家,在长产值1300亿元,占全市零部件总产值约80%,“从两年的实践看,商会在发挥原材料集采、供需对接、融资对接、科技成果转化、产业人才培育等服务功能方面作用明显”。 长春汽车集群发展同样离不开当地强大的科技创新能力支撑。长春市拥有中科院长春光机所、中科院长春应化所、汽车仿真与控制等11个国家重点实验室,东北工业等6个国家企业技术中心等创新“国家队”。吉林大学等21所驻长高校开设汽车专业。2020年以来,长春汽车集群获得发明专利6099件,一汽解放、长春博超均获国家科技进步奖二等奖。 “我们主要的汽车轻量化产品——聚双环戊二烯产品,原材料来源于国外。目前我们与吉林大学共同进行科技成果攻关,已实现相关技术完全国产化。”三友智造复合材料事业部负责人潘东野说,三友智造还与中科院长春应化研究所、华南理工大学相关实验室等展开合作,合力推进新材料的开发。2021年,三友智造被评为吉林省专精特新企业。 据悉,长春市下一步将大力实施科技创新行动,力争未来3年内汽车集群里国家专精特新“小巨人”企业达到50家,省级以上专精特新企业达到300家,制造业单项冠军企业达到10家。(本报记者 李己平 马洪超) (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |