北斗导航突进：成国产手机标配 更多行业应用待开发

　　2022年9月6日，华为Mate 50成为全球首款支持北斗三号短报文通信的大众智能手机。目前，北斗三号短报文通信已经成为国产智能手机推出新产品的标配。2023年3月23日华为最新推出的智能手机P60系列和智能手表Watch Ultimate又首发了北斗三号短报文双向通信功能。

　　当手机、手表等智能终端直连卫星以后，卫星通信的未来还有哪些可能？日前，中国卫星导航系统管理办公室放出消息称，北斗三号全球卫星导航系统自2020年建成开通以来，持续提供功能强大的卫星导航服务，高精度、短报文等特色服务能力已得到充分验证。

　　如果要对这一消息划重点的话，短报文是一个，另一个则是高精度。多位受访者告诉《中国经营报》记者，当前高精度应用已成为全球各大卫星导航系统的发展热点。“我们在北斗二号规划前期就参与北斗产业链，从基带芯片做起，可以看到北斗在安全监测、自然灾害监测、民航位置追踪、农机自动驾驶等领域的高精度应用越来越多。”北斗产业链公司——北京华力创通科技股份有限公司(以下简称“华力创通”)董秘办工作人员对记者表示。

　　此前，北斗卫星导航系统工程总设计师、中国工程院院士杨长风也指出，当前高精度应用逐步向普适化、标配化演进，北斗应用已从解决“有无”，迈入解决“更高精度、更加可信、更优服务”的新阶段。

　　已成国内手机标配

　　据了解，北斗导航系统是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)后的第三个全球定位导航系统，由我国自主建设运行，北斗三号卫星核心器部件国产化率100%。目前，北斗三号导航系统已在全球超过120个国家和地区得到应用。

　　“导航、定位、授时是卫星导航系统正常的功能，不管是GPS、北斗，还是伽利略、格洛纳斯，它们之间的区别在于精度以及覆盖范围，比如俄罗斯的格洛纳斯可能在高纬度地区覆盖更好一点。”市场调研机构Omdia首席分析师杨光对记者表示，现在不管是网络基站还是智能手机等终端设备，基本都已经支持了北斗系统，“通常情况是多系统平行，哪个信号好用哪个。”

　　杨光还提到北斗短报文业务发展背后的一个故事。“在第一代北斗系统的时候，我国还没有能力做GPS那种星座，所以用了同步轨道的双星定位方案，需要地面终端发送一个短报文才能定位。后来北斗演进到和GPS类似的星座系统，但最初的功能被保留下来，可以支持短报文服务，这是北斗独有的特色。”他说。

　　在Sat5G卫星通信标准发起人、世域网通创始人郭正标看来，如今北斗芯片的价格基本与GPS芯片持平，没有太多的成本差异。据央视财经此前报道，北斗系统28nm工艺芯片已经量产，22nm工艺芯片即将量产，大部分智能手机均支持北斗功能，支持北斗地基增强高精度应用的手机已经上市。

　　对于北斗和手机芯片厂商之间的合作，杨光认为，现在手机SoC(系统级芯片)中支持多种卫星导航系统，涉及知识产权授权之类的商务条款，已拥有成熟商务模式，总的来说并不复杂。“国家监管部门要求所有在中国入网的终端设备都需要支持北斗，高通很积极，很早就表态要支持北斗了。”杨光说。

　　“北斗已成国内发行新手机的标配，但在国际化上的认同感还有待提高。对各国消费者来说，如果没有强制要求装机支持北斗导航，那么往往这些手机并不需要兼容北斗。毕竟基带芯片厂家如果兼容北斗，需要缴纳相关费用。”郭正标表示。

　　长城证券指出，北斗系统不但可以使我国摆脱对GPS系统的过度依赖，并且“北斗 ”生态也将进一步打开更庞大的民用市场。前述华力创通董秘办工作人员也表示，公司将把高精度服务用于民航定位上，目前正在做相关测试。

　　“现在国内企业做北斗的比较多，一来是政策支持力度比较大，二来是北斗可以和地基增强站做结合，在国内的精度可以做到比GPS精度更高，所以有了这个高精度服务之后，就可以用在测绘等很多领域。”郭正标说。

　　高精度定位服务增强

　　导航授时是北斗主要应用之一，即通过卫星给各种网络端设备提供精确的时钟服务。“在万物互联时代，各种各样的网络设备与局域网，在运行中需要经常‘对表’(时间同步)，以保证信息通畅，卫星的原子钟能提供最精准的服务。”通信行业资深分析师马继华说。

　　“当下无论是自动驾驶、元宇宙还是数字经济，越来越多依赖于智能感知和数据驱动，数据像石油一样维系着整个数字世界的运转，数据想要互通、发挥有效赋能作用，需要有统一的时间和空间基准来进行对齐，只有具备精确可靠的时空标签，才能达成物理世界和数字世界的精准映射，从而实现基于时空的感知、计算和协同。”国家北斗地基增强系统建设与运营方千寻位置CEO陈金培如此表示。

　　杨长风表示，做好时空智能应用，必须发挥好北斗地基增强系统“一张网”的作用，并和云计算、大数据、人工智能等新兴技术有机融合，让北斗高精度定位增强服务，像水、电、煤一样，真正触手可及、随需而用。

　　长城证券研报显示，北斗导航已在中国全境内建设框架网基准站和区域网基准站，面向行业和大众用户提供实时厘米级、事后毫米级定位增强服务。

　　对于北斗高精度定位增强服务，千寻位置将方向锚定在车道级导航赛道。所谓车道级导航，指的是用户在驾驶过程中，可获得手机导航应用提供的亚米级(小于1米)车道导航。当司机需要变换车道，比如临近转向路口或者高速匝道时，车道级导航会提供更精细的车道级动作指引。

　　“手机车道级导航实现了北斗深度应用，定位精度实现从道路级进化到车道级别，给百姓的导航体验带来了革命性变化。”杨长风表示。来自千寻位置方面的案例显示，一名广州出租车司机自从在广州城市快速路上开启车道级导航，平均每月可以省下400元的交通违章、罚款等费用。

　　根据千寻位置提供的最新数据，目前，支持千寻位置高精度车道级导航能力的手机出货量已超过2300万部，覆盖华为、荣耀、小米、vivo等手机品牌的十余款旗舰机型。

　　发展多种导航定位授时技术

　　马继华认为，北斗产业的发展需要一个逐渐形成规模的过程，应用越来越多，设备越来越便宜，用户越来越多，从而形成正循环。然而，目前也需要破除三方面的掣肘。

　　“一是破除观念壁垒，树立北斗应用信心；二是破除技术难题，继续研发新一代高精度芯片；三是破除应用壁垒，逐步推进更多行业的普及应用。”马继华说。

　　未来卫星通信还有哪些可能？对此，郭正标表示：“下一步可能是发展低轨导航增强卫星，可能就是在现有北斗导航卫星系统的基础之上。另有一种可能是通(信)导(航)遥(感)一体化之后，低轨导航功能和通信功能合二为一，低轨卫星自带原子钟，并通过下行链路进行定位授时。这个系统不一定是北斗系统，可能是融合在现在的星网星座系统当中。”

　　此外，郭正标还表示，GNSS(全球导航卫星系统)功能与5G网络相融合的RTK(载波相位差分技术)导航体系也是一个发展趋势，可以进一步提高PNT(综合定位导航授时体系)导航授时精度，同时丰富应用场景，尤其是大颗粒度多路径复杂环境下的测绘，比如户外汽车、无人机实时路径绘制。

　　中国卫星导航系统管理办公室称，在加速推进北斗规模应用市场化、产业化、国际化发展的同时，北斗系统还将积极发展多种导航定位授时技术，2035年前建成以下一代北斗系统为核心，更加泛在、更加融合、更加智能的国家综合时空体系，提供基准统一、覆盖无缝、安全可信、便捷高效的定位导航授时服务，为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。

　　前述华力创通董秘办工作人员表示，多种导航定位授时技术包含差分定位、惯性导航，郭正标则指出最新的导航定位授时技术是PPP-RTK，且已经商用。据了解，载波相位差分技术和精密单点定位技术(PPP)，是高精度卫星导航定位中应用最为广泛、也最具有代表性的两种技术路线。

　　RTK技术收敛时间短，但受基站距离限制；PPP技术不受基站距离限制，但收敛时间过长。直到2005年，随着PPP-RTK概念的提出，以及技术的不断进步，高精度卫星定位才开始在全世界范围内实现大规模商业应用。