北斗在新兴应用发展综述
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北斗在新兴应用发展综述
一、北斗在智能网联汽车上的应用
当前,发展智能网联汽车已经上升为国家战略。2018 年是我国智能网联汽车厚积薄发的一年,政策、标准、技术和解决方案均日益成熟,针对智能网联汽车的路测已经大规模开展,北斗在智能网联汽车中的重要性日益凸显,应用前景值得期待。
2018 年,智能网联骑车已经在我国多座城市开展道路实测,实测里程达到几十万公里,积累了大量实测数据,为以后的实用奠定了基础。无人驾驶车辆已经在港口运输、园区物流运输、固定线路公交、无人配送等领域展开应用示范。全球首款基于北斗、激光雷达、毫米波雷达、摄像头等设备的“无人驾驶电动港口牵引车”(L4 级)于2018 年在天津港投入试运营,在无人干预的情况下,可完成道路行驶、精确停车、集装箱装卸、障碍物响应等指定动作,实现了集装箱从岸边到堆场的全程自动驾驶水平运输。2018 年国内首批自动驾驶出租车已经在长沙上路。
目前我国已经把“北斗导航+5G 通信+ 人工智能”作为发展智能网联汽车的主要技术路线。卫星导航及位置服务技术已成为智能网联车发展不可或缺的关键创新点,通过多源融合导航技术实现高精度定位定姿,为自动驾驶提供综合
位置姿态传感器的整体解决方案,为形成全球领先的智能网联汽车产业发挥重要的作用。
二、北斗在民航领域的应用
卫星导航系统是确保民用客机安全有序飞行的重要基础设施,北斗卫星导航系统在飞机起降、航空器监视、民航搜索和救援领域都有着独特优势,在民用航空领域有着非常广阔的潜在应用前景。2018 年北斗在民用航空领域的应用又迈出了坚实的一步。
在通用航空领域,通用航空器监管是当前及未来两年北斗民航应用的重点方向。为了进一步保证低空空域安全高效使用,中国民用航空局于2018 年9 月发布了《低空飞行服务保障体系建设总体方案》,提出推动以北斗定位数据为基础,融合北斗短报文(RDSS)、广播式自动相关监视(ADS-B)数据的低空监视信息平台建设,实现对通用航空器低空飞行的实时监视。目前,国内主要通航企业都已计划引入基于北斗的管理系统,实时对空全覆盖监控飞机。在运输航空方面,北京航空航天大学等单位在张家界荷花机场完成了我国首个基于北斗+AeroMACS(民用航空机场场面移动通信技术)的机场场面运行应用,该项目是我国乃至全球首个将AeroMACS 结合北斗高精度定位技术用于机场场面运行的创新项目,实现了机场范围内高精度定位监视和实时数据无线传输。2018 年底,中国民用航空局全面启动了北斗星基增
强系统民航应用验证评估工作,更有力推动了未来北斗系统服务我国民用航空。
北斗三号基本系统的建成,星基增强服务的提供,以及北斗+AeroMACS 在国内应用试点的成功,都进一步提升了北斗为中国及周边地区通用航空和运输航空服务的能力。
三、北斗在海洋观测方面的应用
2018 年,北斗在海洋观测领域的应用正在不断突破。中国目前已经能自主研发国产剖面浮标,并利用北斗系统定位和传输观测数据,打破了全球Argo 实时海洋观测网中剖面浮标由欧美国家一统天下的局面,以此建立的“北斗剖面浮标数据服务中心(中国杭州)”,也成为继法国和美国之后第三个有能力为全球Argo 实时海洋观测网提供剖面浮标数据接收和处理的国家平台。
我国于2002 年正式加入国际Argo 计划,截至2018 年9 月底,中国已经在太平洋、印度洋及南大洋、地中海等海域累计布放了423 个剖面浮标,其中国产北斗剖面浮标30 个,北斗系统也因此成为服务于全球海洋观测网的3 大卫星系统之一。2019 年1 月,我国首次实现了深海潜标大容量数据的北斗卫星实时传输,改变了以往依赖国外通信卫星的历史,提高了深海数据实时传输的安全性、自主性和可靠性。
伴随着北斗三号系统基本系统建成,北斗系统应用范围
将拓展到全球,加之物联网技术、嵌入式技术、微电子技术的发展,使得我国在全球范围内海洋监测浮标、海面基站建设的能力,以及水下传感器网络节点的全球组网、续航、数据采集、通信等方面能力逐渐完善,功能也越来越强大。将北斗卫星系统应用到海洋环境、生态、安全等方面的监测,结合海洋浮标系统、水面基站、水下传感器网络,建立以中国周边海域为主的国家精密动态海洋时空基准网,逐步完善国家海洋定位、导航、授时、通信体系与环境监测网,同时联合多边的国际合作,通过“一带一路”倡议的落实,开展全球性海洋时空基准与环境监测网的布设,为我国建设海洋强国的战略目标提供强力支撑。