原标题:武汉导航产业蓄势待发
6月23日9时43分,中国工程院院士刘经南,收看了第55颗北斗导航卫星发射升空的网络直播。
“北斗凝练了近30载中国人智慧,将真正保障中国的时空位置‘安全’。”刘经南表示,鉴于这次疫情,他们正在基于北斗车联网做一个应急防疫指挥系统,研究如何利用北斗通信系统和定位系统的组合,跟地面手机5G、4G通信网络结合,建立一个车辆、人员、物资统一管控的多层级、跨区域、跨部门的联合指挥调度系统。
让北斗先飞上天
武大专家从北斗一代干到三代
1973年美国就着手研发出24颗卫星的GPS导航系统,上世纪90年代对全球开放使用。而我国自主发展北斗导航系统的雏形,诞生于上世纪80年代初。
后来,我国科学家将我国自主的导航系统工程,取名为“北斗一号”,寓意天上的星星参北斗。刘经南参与了北斗一代研讨,他被称为“GPS应用的开拓者”。我国发展自己的定位系统时,刘经南被邀加入“国家队”,并提出建设北斗地基增强系统,使实时定位精度可达到厘米级。
刘经南透露,10多年前,在北斗二代采用何种方案提上议程时,专家组有一定争论。一种观点是“一步到位”,起步就建立全球卫星导航系统;一种观点是“分两步走”,先建立区域卫星导航系统,再逐步构建全球卫星导航系统。“我觉得先做起来,这更符合中国国情。”
最终,北斗一号系统从无到有,北斗二号系统向亚太地区提供服务,到如今北斗三号以昂扬姿态走向全球,中国北斗的“三步走”发展战略,刘经南均参与其中。
让北斗“下地”用起来
武汉梦芯科技,北斗芯片研制的国家第一梯队
2014年,北斗芯片研发科学家韩绍伟在武汉创立梦芯科技,并担任武汉导航与位置服务工业技术研究院有限责任公司总经理,他带队在光谷研发出中国首颗40纳米高精度消费类北斗导航定位芯片。韩绍伟回忆,因为经常零点上班、零点下班、一周7天不间断,同事自嘲是“007”,最后用不到10个月的时间设计完成芯片。这颗完全自主研制的芯片,相当于在1/5一毛钱硬币大小的硅体上,实现近千万的运算和存储单元,并在该芯片的基础上继续形成模块、板卡、接收机产品,填补了国内空白。
6年间,梦芯的北斗芯片已升级为第二代,并正在规划第三、第四代产品。装上“中国芯”的无人机,飞在田间,能实现厘米级间距播种,不到5分钟就能完成1亩的播种工作量;装在电力设备上,能进行时间同步,可精确到纳秒级……
同时,武大刘经南团队正在研制下一代高精度北斗定位导航授时芯片。其团队承担的“地基增强系统”建设,不断让北斗提升“视力”,通过地基增强和天基增强,可以实现时间精度为1个纳秒或者优于1个纳秒,实时位置可以精准到1个厘米,特定领域精度可以做到1个毫米。如今,迈向耄耋之年的刘经南依然活跃在科研教学双一线。
“我们要让北斗‘下来’,下到手机里、车载里、各种终端里,让中国人用上北斗。”武汉导航院副院长余峰介绍,随着5G商用时代的到来,“北斗”与新一代通信、区块链、人工智能等新技术加速融合,应用新模式、新业态、新经济将不断涌现。
让北斗“走”出去
北斗芯片、模块等已输出到上百个国家和地区
北斗全球组网后,意味着能服务全球。但此前,中国在标准上并没有话语权。全球有多个全球卫星导航系统接收设备技术标准制定组织,参与其中的中国企业和机构却寥寥无几。
韩绍伟领头的北斗专家们,助推北斗正式成为全球第三个海事服务的国际标准系统,北斗拿到了“走”出去的“护照”。
“今年上半年订单同比有不小增长。”梦芯科技总经理助理方婷介绍,近日,梦芯三款新品连发,全面支持北斗三号系统,具有国际竞争力。
“搅局者”北斗出现后,目前,仅国内市场,GPS市占率已从95%以上缩至75%。截至2019年年底,国产北斗导航型芯片模块出货量已超1亿片,北斗导航型芯片、模块、高精度板卡和天线已输出到100余个国家和地区。
目前,武汉在导航产业技术上走在全国前列,已形成从设计、封装到检验的全产业链,仅东湖高新区拥有从事北斗导航技术研究开发、设计制造和应用服务的单位近30家。
除上游的梦芯和导航院外,中游的数据处理和运营支撑领域还有武大吉奥、中地数码等高技术企业;下游的应用服务中,从事智能车开发的武大卓越、提供汽车导航服务的光庭导航等,武汉北斗军团已向世界亮出了中国精度,产业规模还会进一步提高。
记者李佳杨佳峰通讯员高柯夫韩雨晴尹楠