袁树友:北斗应用、融合创新,产业发展、服务社会

来自:广东北斗天宏信息技术有限公司 发布时间:2019-03-29
摘要:

袁树友:北斗应用、融合创新,产业发展、服务社会


今年是我国著名科学家陈芳允院士首次提出双星导航定位概念整整30个年头,距离北斗系统工程立项已21年,距离北斗首星发射已逾15年。今年我们又启动了北斗全球系统试验卫星的组网发射,目前已成功将4颗试验卫星送入轨道,年底前按照计划还要再发射1颗,所以说北斗全球系统建设也在加速推进。站在当下回望过去的成绩,展望未来的发展,我们深感北斗推广应用、产业发展仍是值得高度关注的问题。今天,我主要从三个方面谈谈自己的看法。


一、北斗建设应用迎来了难得的发展机遇

一直以来,我们既作为北斗系统的建设者和维护者,又作为北斗应用的推动者和管理者,一体多面的促进着北斗的发展。几年前我讲过一句话:“利用一切可以利用的平台宣传北斗,团结一切可以团结的力量应用北斗”,如今我们欣慰的看到这种大好局面已经呈现。我们深感喜悦与困难同在,机遇与挑战并存。北斗应用目前正处于重要的战略机遇期,具体可从以下四个层面来看:

1、中央及各级政府的高度重视

北斗系统从立项建设阶段就得到了党中央、国务院、中央 军委的高度重视,2012年12月28日,北斗二号正式开通,党中央、国务院和中央 军委发来贺电,明确了“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓 越”的北斗精神。特别是北斗二号系统开通运行以来,我们更是欣喜的感受到了中央对北斗应用推进的力度加大。去年习主席对加快北斗建设应用作出了重要批示(46个字,6个关键词);克强总理也在多次出访中将北斗视为中国科技“走出去”战略的支撑性行业,与高铁、核电、光伏等概念一起推介;近年来许多中央文件、国务院文件中也多次提及要强化北斗应用;国家部委、相关行业也密集发布北斗应用相关文件,各级地方政府也都将北斗列为新兴战略产业重 点发展。

2、系统建设应用推广步伐加快,

自北斗系统开通以来,系统始终保持稳定运行,监测数据表明,系统整体性能全部满足设计要求,特别是定位精度、授时精度等关键指标明显优于设计指标。目前,北斗全球组网工作加速推进,今年已经发射了四颗北斗全球系统的试验卫星,年底计划还要发射一颗,这将使得全球系统的新技术体制验证取得突破的同时,现有区域系统的服务性能也会得到进一步补充和增强;北斗地面运控系统老设备改造和新装备研制同步展开,广域分米级星基增强、高精度地基增强、RDSS授权服务系统扩容改造、室内外无缝连接定位等技术的研究推广全 方位展开,取得阶段性成果;北斗基带和射频芯片、OEM板、天线等核心产品,许多指标已经达到或接近国际先进水平。这些都为更多的重 点行业和大众领域北斗应用夯实了基础。

3、国内外应用需求十分旺盛

从国外市场来看,在世界卫星导航格局中GPS一家独大的局面将被打破,北斗的出现向世界提供了新的选择,周边的西亚、东盟等服务区范围内国家出于吸引中方投资、打破GPS垄断、降低服务成本等考虑,对引进北斗兴趣浓厚,有的已经签订了战略合作协议,有的正在商务谈判之中。近年来我们也在积极协调国家有关部门,结合政治、外交等领域,从国家层面统筹规划,将北斗走出国门纳入国家科技经贸合作的整体战略中。

国内市场的旺盛需求更是我们大家有目共睹。首先是海事渔政、交通运输,电力、能源、铁路、民航、金融、通信、公安、人防等国家重 点行业领域,强制使用北斗的政策都在逐步出台,去年以来我们先后完成了与交通部、民政部、公安部、国家人防办、中铁、国家电网、中石油、中交建设、中国电信等国家职能部门和大型央企的需求对接与战略合作;其次是一些市场化的行业领域,例如精 准农业、森林防火、气象水文、环境监测、形变检测、智慧城市等等,近年来也逐渐由早期的示范应用向着产业化规模化的趋势推进发展;第三是大众应用领域,例如智能驾培、老人监护、特殊人群监管、智慧旅游、智慧医疗、车辆前装、北斗手机、北斗学生卡等等,更是会产生亿万级的用户规模。因此我认为国内市场通过这种行政强制与产业化支持的双重注入,北斗应用推进接下来会走得非常快。

4、北斗产业发展态势良好

在《国家卫星导航产业中长期发展规划》的强力推动下,我国卫星导航产业有了长足的发展。据《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示,2014年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到1343亿元,较2013年增长29.1%,国内卫星导航市场新增销售产品及系统超过80%已采用北斗兼容技术。根据今年召开的第六届中国卫星导航学术年会的数据,预计2015年和2020年,我国卫星导航应用产业年值分别将超过1500亿元和4000亿元,卫星导航市场复合增长率将大于40%,市场巨大,前景喜人。据不完全统计,目前从事卫星导航与位置服务的企业有1万多家,北斗产品丰富多彩,北斗应用成效显著,北斗产业不断壮大,形成了“芯片研发——终端制造——分理服务”的上、中、下游的产业链,逐步产生规模效益与辐射效应。

芯片模块研发。北斗基带与射频芯片、OEM板、天线等核心产品,部分指标达到或接近国际先进水平,体积与价格明显下降,已与GPS相当。北斗芯片主要厂商近20家,总销售量突破300万片,高精度测量型板卡销售近5万套,占国内市场份额的三分之一。以北斗芯片为核心的基础产品体系基本形成,开始进入规模化、大众化应用阶段,为提高北斗核心竞争力,全面推广北斗应用奠定了基础。

终端制造。当前能生产导航型、定时型、测量型、短报文通信型等各类终端产品生产厂家达1000余家,型号也由手持型、车载型、船载型向手机、手表、手环、胸卡等穿戴设备拓展,功能也向多系统、多模式、集团化、网络化、嵌入式应用发展。各类终端在低成本、小型化及多功能方面也有大幅提升,各种标准规范也在加紧制定完善中。

分理服务。近年来,逐步形成横向以地区划分、纵向以行业为分割的分理服务平台体系。目前经我局批准的运营服务分理单位有59家,其中12家为正式运营分理单位。这些企业在推动我国北斗民用中发挥了重要作用,为交通运输、渔业管理、气象水文监测、森林防火、变形测量、地下管网、油气管线监控、智慧城市建设等提供了各类时空信息基础服务及信息增值服务保障。

在北斗民用产业发展中,我局主要是政策引导、技术支持、资源调配、资质管理、服务保障。在资质审批中, 我们坚持“宽进严管、年审把关、无为淘汰”的原则,有力促进了北斗企业的蓬勃发展。

二、北斗应用及产业发展面临的挑战

随着各界对北斗的日益关注,北斗企业如雨后春笋般出现,北斗用户数量爆炸式的增长,使得系统能力、管理水平、用户态度等都面临着一些挑战。

1、系统现有能力与新的发展需求不相适应

北斗系统具备融合RDSS/RNSS两种技术体制的特色优势,在前期推广应用中,数字短报文通信功能深受广大用户欢迎,且用户数量与日激增,但由于当时的技术和设备原因,原设计的用户数量及服务频度都受到一 定限制,远远不能满足广大用户需求,加快对北斗有源用户系统扩容是势在必行。

高精度定位技术及更广域的增强系统还没有达到实用的程度。随着北斗应用的不断深入,许多用户对高精度、实时性要求更高。例如:需要利用导航技术对楼宇内部被困人员进行救援引导及规划逃生路线;对车辆实现车道级导航,以及满足自动驾驶的要求等等。另外,像民用机场的精度近进、低空飞行的监控、高铁自动管控等高端用户的需求目前还不能完全满足。

2、认识不到位、管理不规范的问题仍然存在

北斗卫星导航系统是我国独立自主研发、具有中国特色的一项标志性创新成果,我们要珍惜、爱护、用好这一成果。但有的单位还是迷信GPS,对使用GPS的安全隐患认识不足,特别是涉及国家经济命脉安全的领域还有用GPS的,缺乏自主应用北斗的动力,不想用、不习惯、等上面发文发话等问题在一些地方与部门仍明显存在。有的不能深入挖掘北斗应用功能,只利用北斗基本信息做一些简单的导航服务,或盲目争取一些不能转化为实际产业的示范项目,没有在解决实际应用、开展增值服务、满足市场个性化需求上下功夫,很大程度上还是浮于概念、浮于表面、浮于形式。

北斗卫星导航作为国家新兴战略性产业,在短时间内能从无到有、解决急需、发挥效能、服务社会,总的形势很好。但也存在着产品不配套、市场不成熟、体系不健全、标准不一致、管理不规范等方面的问题。有的不按照职责分工管好自己该管的事情,设条条框框,平台建设、入网测试各搞一套,便企业负担过重、用户成本过高,造成市场混乱,影响产业健康发展和用户信心。有的企业盲目跟风,不注重战略布局和长远规划,不注重技术攻关和用户拓展,几年过后,成了“有企业没用户、有用户没产品、有产品没技术”,揽到任务后也是东拼西凑来应付一下,形不成体系、形不成规模,产生不出效益。另外,终端产品型号太多,规格不一、标准不同、维修保障困难等,也都是要高度关注的问题。

3、科技创新、融合发展、应用推广力度不够

北斗卫星导航系统研制建设比美国GPS晚了20年,虽然在大系统的设计上有独特优势,但在地面系统的产品研发、应用推广方面还没跟上,终端产品芯片、模块、天线等器件的小型化、低功耗、高可靠性方面还有差距。无论是设计理念、制造工艺、应用模式都有很大的创新空间。多系统、多模式、高精度测量定位技术,大范围室内外无缝链接导航定位技术,面向对象的个体化服务技术还没有取得突破性进展,跟进式的研发多,原始创新型的研发少。

融合发展,协同创新是信息化时代的主题。卫星导航要与大数据、云计算、互联网、移动通信、地理信息等前沿技术深度融合,才能发挥出信息服务“倍增器”的作用。目前,有的企业紧盯产品制造、忙于拉客户、找订单的多,考虑信息融合、协同创新的少。有的仅限于导航定位的多,考虑数据挖掘满足信息服务的少。北斗民用所需的信息基础设施建设还有不足,迫切需要理顺电子地图、海图、实时交通、实时天气等公共基础数据的保障渠道,促进信息深度融合,把北斗融入到各个行业、各个领域及大众消费的位置服务之中,融入到国家信息安全和信息化建设之中。

这些问题,与其他新兴产业一样,都是前进中的问题、发展中的问题。随着制度政策不断完善,技术与产品的日趋成熟,都会得到很好的解决。今天讲这些问题,其实也是为地方与企业在推广北斗应用、推动产业发展中,如果注意、避免了这些问题,就掌握了另一个发展机遇,就有了另一个差异化竞争优势。

三、加快推进北斗应用与产业发展的思考建议

卫星导航与位置服务产业是战略性新兴产业和高技术产业,它已经成为世界各国、或一个国家内各地区经济社会发展必不可少的重要手段,是抢占未来竞争制高点的一个重要突破口。加快发展北斗系统为主导的卫星导航与位置服务产业,对于推动产业结构调整,提高社会生产效率,改善人民生活质量,提升一个国家或一个地区核心竞争力,具有重要的现实意义和长远的战略意义。

1、完善法规政策,加快国家立法

我们研究美国GPS和俄罗斯GLONASS的应用推广过程,会发现一个共同的特征,那就是他们都采取国家统一颁布政策和立法的方式,在系统发展的关键时刻起到了明确目标、指引道路的作用。美国GPS建设之初就制定了PNT政策,并保持着每两年更新一版的频度,以国家白皮书形式发布;俄罗斯GLONASS法规体系中,导向性政策主要以总统令的形式发布,同时还辅助制定了一系列政府级与行业级的相关法令分解落实。我们现在各部门各行业发布了许多北斗有关的文件和要求,但是光是有文件要求是不够的,要按照习主席全面依法治国的要求,加快北斗领域相关立法工作,尽快制定一部全面的中国导航定位时频法规,加强对北斗信息基础设施和北斗应用重要信息资源的保护。同时配套建立强有力的市场监管机制,除乱打假,并辅助建立良性的市场竞争机制,优胜劣汰。以此来保证“建、管、用”的有机统一,保证信息基础设施的安全可靠,保证用户权益的充分享用。

2、加强技术攻关,提升创新能力

今年七月,克强总理在国家科技战略座谈会上寄语:科技创新要在“顶天立地”上下功夫。所谓“顶天”就是推进原始创新,在科学技术关键环节、共性技术上创新,我理解对于北斗来说就是在系统研制的自主性创新性上下功夫;所谓“立地”就是要让学科技术之间创新融合,引 领大众创业万众创新,促进成果落地,把科技成果转化为现实生产力,我理解对于北斗来说包括以下几方面:首先产品要创新,我们要加速研发性能优良、功能完整、低成本、小型化的北斗产品;其次产业结构要创新,整个产业结构的优化重 点是往下游的后端延伸,加强北斗与各行业和大众应用需求的跨界融合、协同创新;再次是运营服务模式要创新,要立足个性化的应用需求,建立面向对象的服务解决方案,这也是真正将北斗转化为企业的效益和社会的优 质生产力的要义所在。

3、发展“北斗+”,融合拓展应用

在物联网、大数据、云计算技术发展应用背景下,互联网进入“互联网+”时代,与此相对应,北斗应用也进入“北斗+”时代。以前北斗应用都是‘+北斗’, 北斗只是提供定位、位置服务。现在北斗逐渐显现出作为系统核心的引 领驱动与产业带动作用,形成改造传统产业模式,推动形成产业发展新业态,服务大众新生活的巨大能量。北斗在智能终端中,可能只是一个芯片,与整个产业链相比微乎其微,但有了北斗,可以激活潜在的需求,对于相关产业起到引 领和带动作用。以汽车防盗系统为例,加装北斗智能防盗系统后,车辆一旦被盗,警方就能迅速根据系统相关功能,及时追缴失盗车辆。更为关键的是,系统所在单位与保险公司、公安部门联动,实现平台对接,这就是“北斗+”的运营模式。由此可见,“北斗+”是智能信息技术发展的必然,也是我国卫星导航位置服务产业与移动通信、互联网技术的融合创新发展的重要趋势。

这里的 “北斗+”,实际上就是“时空信息+”,就是“位置服务+”。“北斗+”加什么?“北斗+金融”可以注入资金发展壮大北斗产业及应用市场,“北斗+互联网”可以缩短时空距离,“北斗+智慧城市”可以提高城市管理水平,等等。这是宏观层面的。但就北斗应用具体层面来讲,“北斗+”就是一要融合,二要拓展。融合指的是与卫星遥感、地理信息、移动互联网、大数据、云计算等信息技术的融合,通过多技术领域的联合,扩大应用覆盖面,提高互补性和增值性,将北斗打造成多元化信息服务中的核心环节或基础环节;拓展是横向上,向未知应用领域拓展,尤其是要在一些新兴领域以及北斗一直以来尚未介入的领域深入挖掘,将北斗的独特优势体现出来。例如民用机场的精密近进、低空飞行器监控、无人自动驾驶设备导航、金融领域高精度时间同步、节能减排指标的监控管理、防灾减灾预报监测等等。只有将北斗与这些技术领域融合,向更多领域拓展,才能实现与体现“北斗+”的功能,把北斗的应用不断引向深入。

4、针对地区特点发展产业,推动应用

我国卫星导航产业发展很快,但也出现了发展不平衡的状况。从目前来看,主要是东、南热,西、北冷,大部分产业都积聚在珠三角、长三角地区。广东是我国改革开放的前沿,制造业、信息产业走在全国前列,在我国卫星导航产业中占据了半壁江山。因此这里是发展北斗产业、推动北斗应用的一片沃土。针对这一特点,我以为除了上面从宏观层面讲到的以外,还可以从以下几个方面进行推动:

一是完善产业布局,延伸产业链。针对本地区的社会转型、企业转产、产业升级,统筹规划产业布局,规范产业园建设,支持条件好、产品优、有发展后劲的企业,优化成熟企业、淘汰不良企业,形成实力雄厚、发展稳定的“北斗国家队”。要优化现有的上、中、下游产业结构,重 点是往下游的后端延伸,发展运营服务,向位置服务、信息消费延伸,并与智慧城市、互联网、物联网、车联网、智能手机、家庭智能终端等对接,把北斗特色优势发展出来,为信息惠民、信息扶贫、信息安全提供支撑。

二是紧盯存量、发展增量。广东卫星导航产业发展早、发展快,那就意味着用户数量多、用得早,但早期大部分都是用的GPS。根据国家信息安全战略形势与有关规定要求,以后将逐步换成北斗,这种更新换代、产业升级,就给企业与地方产业发展带来了难得的发展机遇,要盯住老产品的更新与产业升级。对将要使用卫星导航的增量部分,要果断出手,一步到位使用北斗。同时,要向那些未知未用领域拓展,发展新用户,扩大应用的覆盖面,北斗应用行业与范围,只受人们想像力限制。像以前GPS基本没有涉足的江河水利与污染监测、地质灾害、位移变形监测、智能穿戴设备等,像目前还很少有其他北斗企业涉足或没有想到、做到的以保险业精细管理、炭排放监测、电子印章监管等等,都是增量,都可以是我们要重 点发展的应用领域。

三是扬长避短,注重发挥区位优势、后发优势与差异化优势。尺有所短、寸有所长,各地区所在的地理、人文、社会、经济、环境与历史背景条件不同,各地方发展北斗产业、相关企业选择主营业务,就要因势利导,扬长避短,发挥区位优势。清远地处粤北偏西,山地丘陵多、林区大,北江等五江汇流、降雨量大,京广高铁、京港澳等高速穿行,面临珠三角,广州后花园,重大重要建筑多,这些特征,都有北斗应用的广阔天地与市场,具有产业发展的巨大潜力与区位优势。在发展北斗产业过程中,要认真调研,总结其他地区发展北斗产业的经验教训,避免前面讲到的一些地方发展北斗产业中的问题,力争高起点起步、稳步可持续发展,这样就能形成后发优势。同在广东省,要认真分析全国宏观市场布局,省内广州、深圳等地区产业态势与发展趋势,结合当地各种条件,找到差异化发展切入点,产业承接选择点,创造差异化优势,也称为比较优势。经过不懈努力,就象广东的山峰最高点(清远阳山南岭国家自然保护区内的石坑崆,海拔1902米)在清远一样,清远的北斗产业也在某些领域攀登广东的制高点。

(这是袁树友少将2015年11月10日在清远召开的北斗应用产业发展座谈会上所作的专题报告)


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