在全球组网三年之后，北斗导航系统已经在各行各业全面铺开。在全产业链自主可控的支持下，一流的北斗性能正慢慢兑现成一流的生产力、一流的驱动力乃至世界范围内的影响力，“中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗”正愈发响亮。
一流的北斗体系
零下20摄氏度的南极洲，一只企鹅正漂在海面上休憩，漫长的极夜让它有些倦怠。在此之前的12个小时里，它已迈着四方步走了3000多步……在中国长沙，从事野生动物追踪产品开发的环球信士总经理周立波，向证券时报记者勾勒了这幅上万公里之外的生动场面。他说：“这一切，现在依靠我们自己的北斗系统就能清晰呈现。”
这个小小的案例，集中展现了自2020年7月全球组网运行后，北斗为全球用户提供的定位、授时、短报文通信三大核心能力。
国防科大电子科学学院导航中心副总师孙广富介绍，作为国家的重大基础设施，北斗系统最主要的功能，是时间和空间两大信息，统称为时空基准，各行各业都离不开这两大信息。此外，可以实现信息上传的短报文功能，则是北斗系统的一大特色。
通过45颗北斗系统在轨卫星，地面段的主控站、注入站建设，以及用户段以北斗芯片、模块等为代表的基础产品持续迭代升级，北斗系统在全球范围内的动态定位精度达到厘米级，静态情况下精度达到毫米级，时间精度则实现了在300万年内的1秒误差。
中国卫星导航系统管理办公室副主任陈谷仓透露：“目前北斗系统空间信号精度保持稳定，近两年指标优于1米，空间信号连续性优于每小时0.998，可用性优于0.98。”换句话说，从北斗二号建设完成开始，北斗系统从未出现过哪怕1秒钟的信号中断，这种稳定性是其他国际产品都无法达到的。
时空基准是卫星导航系统的基础功能，目前世界上其余三大卫星导航系统――美国的GPS、俄罗斯的格罗纳斯以及欧洲的伽利略都可以满足这样的功能。但是，中国的北斗有自己的独到之处。
“相比GPS来说，北斗的短报文功能是它的特色和优势，同时还增加了星际增强、地基增强、星间联络等等新技术，使得我们的北斗，虽然起步较晚，但是步伐很快。”孙广富表示，“中国的北斗，是集所有的功能，从导航定位到短报文、地基增强、星际增强等功能于一身的、有中国特色的轨道系统。”
所谓短报文，是一种通过北斗卫星低成本发送短信、语音的通信方式，目前的信息承载量大概是1000个汉字，25秒左右的语音，未来还将能发送压缩图像。以卫星为媒介，即便没有地面网络、无线网络覆盖，也可以传输信息，解决了过往卫星导航系统，“我知道我在哪，但不能告诉别人我在哪”的痛点。
作为短报文功能的落地成果之一，在此之前被形容为“捅破天”的华为Mate 50，通过“卫星短信”功能的落地，达成了“全球首款支持卫星通信的大众智能手机”的成就。国际救援是这一功能最显而易见的场景，华为常务董事余承东形象地把这一功能的意义描述为：“一生用一次，一次续一生”。
广泛的“+北斗”应用
通过卫星通信功能实现刷屏的华为Mate50，是受益于北斗系统建设的终端应用之一。在北斗三号全球组网的三年后，全面转入应用推广阶段的北斗，正在各行各业崭露头角。
在湖北省襄阳市谷城县的试验田，载有北斗辅助驾驶终端的自动驾驶智能播种拖拉机可以按照设定的路线匀速前行，施肥、旋耕、起垄、播种及覆土等精细工序一气呵成，一天播种100多亩地。同时，依托北斗还能实现线路直、精度高，既保证出苗率又节省种子用量。驾驶拖拉机的人连上北斗之后可以增产20%，可谓又快又好。
在北京的颐和园昆明湖，200艘红梁绿柱青瓦的古风小游船在今年3月装上了北斗终端。对游船的高效管理只是北斗福利的一部分，北斗还赋能了小游船的“随船讲解服务”――游船行驶靠近临近景点时，终端通过北斗系统精准识别当前景点定位，自动弹出语音讲解，为游客提供更优质的游览服务。
在重庆市的长寿区，2000余套“云端一体”的北斗高精度智能终端在今年夏天部署在了56平方公里的城市中，城市感知网络有了精准的时间、位置基准。在水域巡检场景中，通过将北斗高精度与无人机自主巡检等技术相结合，从无人机接到巡检任务开始至污染物识别完毕，长寿区将巡检效率提高了3倍以上。
在各类应用场景全面铺开的背景下，2022年我国卫星导航与位置服务产业总体产值已经达到5007亿元，中国卫星导航定位协会发布的《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》（下文简称《白皮书》）披露了这一数据。《白皮书》显示，当前，我国卫星导航与位置服务领域企事业单位总数量在1.4万家左右，从业人员数量超过50万，其中，在境内上市的业内相关企业（含新三板）总数为92家。
北斗产业规模的持续增长，与从“北斗+”到“+北斗”的产业发展思路不无关系。在北斗产业刚刚起步的时候，以导航仪等设备类产品为主，如今到了“+北斗”，北斗功能的载体由设备变成一个芯片、一个传感器，成本占比大大降低，各行各业有了条件利用北斗提供的位置和时间数据支撑业务。
《白皮书》介绍，2022年国内卫星导航定位终端产品总销量约3.76亿台/套。在专业应用市场方面，截至2022年四季度，全国累计推广应用各类北斗终端超过2000万台/套，交通、公安、农业等行业已初步实现北斗规模化应用，通信授时、气象监测、应急减灾、城市管理等领域正在加速推进北斗规模化应用。
其中，交通运输领域已在道路营运车辆、邮政快递车辆、内河船舶及远洋船舶、水上助导航设施、通用航空器等方面累计推广应用各类北斗终端超过810万台/套；移动通信领域已有近330万座4G和5G基站应用北斗授时；农业领域已在农机自动驾驶、农机远程监测、渔船等方面累计推广应用各类北斗终端近160万台/套。
“能不能以‘+北斗’的方式融入到各行各业中，是北斗应用的最大挑战。”孙广富说：“北斗独立应用的体量是有天花板的，如果不融入到各个行业领域当中去，北斗应用的广泛性也会受到制约。‘一流的北斗’已经提供了应用的可能性，需要尽快地把我们各行各业的应用来推广和推向深入。”
扎根中国的北斗
“北斗+”到“+北斗”，产业发展路径的变化，离不开芯片、模块等一系列基础产业链的持续进步。
以手机为例，目前在全国范围内几乎所有的手机都支持北斗导航，在全球范围内支持北斗导航的手机数量大概为50%，支持北斗的国内手机保有量超过10亿部。但是事实上，2012年北斗二号刚刚开始提供服务的时候，北斗导航却一度进不了手机，原因很简单――北斗芯片太大，体积太大，装不进手机。
2013年成立的长沙金维信息技术有限公司（简称“长沙金维”），是国家北斗卫星导航系统建设的见证者和经历者。这家为北斗大体系提供地面用户端基带Soc芯片的企业，在十年来为北斗二号和三号先后提供了五款高精度基带芯片。2021年，长沙金维发布了全球范围内性能最优的北斗芯片――海豚3号14纳米芯片，搭载了海豚3号的产品可以在120公里时速的情况下，提供接近厘米级精度，在静态情况下提供毫米级精度的位置定位。
“海豚3号同时结合了最先进的工艺和最先进的能力，目前在国内乃至在全球，都是唯一一颗。”长沙金维总经理叶军向记者表示，“海豚3号的能力体现在几个方面，高精度、高频度、低延迟、小型化和低功耗，更为重要的是，海豚3号做到了100%的自主可控，在全环节上国外都卡不到我们的脖子。”
北斗产业链基于自主可控前提下的全面发展，是北斗产业的显著特征之一。《白皮书》介绍，卫星导航应用和服务所衍生带动形成的关联产值是北斗产业的主要部分，2022年总产值达到3480亿元，占比达到69.5％，但是以芯片、器件、算法等为基础的基础产业核心产值也已达到1527亿元，在总体产值中占比为30.5％。
同时，在北斗产业高端的高精度市场也以国产化产品唱主角，2022年国内市场各类高精度应用终端总销量超过200万台/套，其中应用国产高精度芯片或模块的终端已超过80％左右。
正是因为牢固的产业基础设施建设，北斗的应用才能在世界各地、各行各业开枝散叶。叶军透露，一个北斗芯片一般占小型设备的成本比例在5%左右，每当长沙金维产生一个亿销售额的时候，就能对应到百亿的市场规模。“在2020年全球组网以后，我们将近完成了五六个亿的收入，意味着通过北斗体系和我们芯片的支撑，这三年已经有将近千亿的市场在落地。”
走向世界的北斗
目前，插上北斗翅膀之后的中国制造，正在世界范围内打出影响力和竞争力。
在今年2月，高德地图宣布，其调用北斗卫星的日定位量超过3000亿次，创历史新高。高德地图总裁刘振飞透露，早在去年11月，北斗对高德地图用户导航定位需求的贡献率已超越了GPS等其他卫星导航系统，并且北斗在民用定位精度等多个维度也超越了GPS系统。意味着北斗正式实现了对于国内导航应用定位的全面主导。刘振飞说：“2020年北斗三号开通这一里程碑，使得高德的创新速度明显加快，且更加有的放矢。”
高精度形变监测，是卫星导航系统在专业领域的重要应用之一，对桥梁大坝、危险边坡，通过卫星导航系统对高精度位置数据做到24小时全天候、不间断地监测，是减少灾害发生的成熟办法。叶军向记者透露，过去这种功能主要使用进口产品和国外的卫星体系来完成，而现在全面切换到了北斗，意味着成本的大幅度降低。
凭借性能的优势与成本的降低，北斗系统对其他导航系统的替代不止发生在国内，也正随着中国制造走向海外。
今年上半年，中国汽车整车出口234.1万辆，同比增长76.9%，首次超越日本成为全球第一大汽车出口国。上汽集团旗下MG名爵作为贡献出口量最大的车型，上半年全球销量累计37万辆，未来新一代的名爵7将搭载北斗智能驾驶系统。
“北斗智能驾驶系统已经在第三代荣威RX5、名爵7等多款车型上实现量产，实现北斗系统的规模化应用。”上汽集团副总裁祖似杰在《白皮书》发布会上表示，“利用北斗高精度定位技术构建了北斗多源融合高精度智能驾驶方案，上汽在高速公路、城市快速路等封闭场景提供高级别辅助驾驶功能，实现自主跟车、超车，自主切换匝道等功能。”
目前，业内普遍预计，到“十四五”末期，北斗产业总体产值将突破万亿元大关。参与北斗系统的专家向记者表示，从5000亿元到1万亿元，产业规模翻一倍，目标虽然有挑战，但非夸张。更何况，北斗产业的价值不能只以产值衡量，“精确的时间、位置支持，将对整个社会生产生活效率的提高，进而对各个领域赋能，创造不可想象的价值”。
周立波对此深有体会，“因为成本的下降和技术的成熟，中国科学家在野生动物研究领域可以大量使用最先进的追踪设备，我们的研究有大量的数据支撑。如今中国科学家在世界大会上发言，场场爆满，走廊里都站满人，这就是国际话语权的建立。”
校对：苏焕文
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