自家的鑰匙應該掌握在自己手里！

　　這把守衛國門的“金鑰匙”就是衛星導航。上世紀中后期，美國研發GPS(全球定位系統)，為其提供實時、全天候和全球性的導航服務，實現情報收集、核爆監測和應急通信等，鞏固其全球的霸權和大國地位。有鑒于此，俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS)和歐洲人的伽利略系統(Galileo)也相繼啟動。現在中國身為全球第二大經濟體，也應當具備相稱的國防安全實力。

　　2000年，中國早于歐洲人，成為繼美國、俄羅斯之后全球第三個擁有自主衛星導航系統的國家。北斗衛星導航系統以其特有的特色和優勢獲得了“北斗一代”用戶的歡迎。

　　北斗二代系統于2004年8月31日正式立項，2011年12月27日提供試運行服務。2012年12月27日，北斗衛星導航系統新聞發言人、中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其在國新辦發布會現場宣布：我國自主研發的北斗衛星導航系統即日起向亞太大部分地區正式提供區域服務，可覆蓋地區西起伊朗、東達中途島、南含新西蘭、北至俄羅斯。

　　到2020年，全球手機、導航儀等終端，便可以收到來自中國北斗的問候了。

　　整整一年，北斗衛星導航系統完成了4箭6星發射，16顆衛星的星座構型閃耀太空。自上世紀90年代跟蹤研究算起，歷經近20載，從無到有，北斗提供的導航、通信和授時服務正從國防軍用全面步入災害監測、漁政交通等行業應用。在汶川大地震救援中，在湄公河慘案元兇追捕中，在神舟飛船和南極科考雪龍號上，北斗可謂是戰功赫赫。

　　2012年12月，《中國經濟周刊》專訪北斗衛星導航系統任務團隊，獨家揭秘北斗研發運營的歷程與細節。

　　自家的鑰匙應掌握在自己手里

　　北斗守國門百姓得實惠

　　北斗衛星導航系統，2012年12月27日正式發布的英文名稱為BeiDou Navigation Satellite System，縮寫為BDS。該系統是中國自主建設、獨立運行，與世界其他衛星導航系統兼容共用的全球衛星導航系統，可全天候、全天時，為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導航、授時(標準時間信號發播)服務。

　　有了GPS(全球定位系統)為什么還要建立北斗系統？

　　北斗衛星導航系統(下稱“北斗”)衛星系統總指揮李長江無數次回答過這個問題。北斗衛星導航系統任務團隊獲評2012央視經濟年度人物創新大獎后，李長江不無感慨地說：“誰都不愿意自己家的鑰匙掌握在別人手里！”

　　衛星導航正是這把守衛國門的“金鑰匙”。

　　美國研發GPS的初衷，就是為了方便導彈的精確制導，是為了其全球的霸權和大國地位。有鑒于此，俄羅斯的格洛納斯系統和歐洲人的伽利略系統也相繼啟動。中國身為全球第二大經濟體，也應當具備相稱的國防安全實力。

　　正如同沒有“兩彈一星”，中國今日的命運難以想象。而今若依賴GPS，我國的軍艦和導彈豈非在“裸游和裸飛”？！

　　“作為一個文化和意識形態與西方不同的國家，我們更應該自主掌握衛星導航技術。”李長江在接受《中國經濟周刊》專訪時坦言。

　　北斗自上世紀90年代開始跟蹤研究，2000年開始發射北斗導航衛星。當時依靠著兩顆靜止軌道衛星，以及地面的基站，北斗初步提供了定位服務。“從無到有，我們至少有了急需的衛星導航系統。”北斗衛星導航系統衛星系統唯一一位女性總設計師楊慧告訴《中國經濟周刊》。這個被稱作“北斗一代”的導航系統從此開啟了中國人自主導航的時代。

　　北斗二代系統于2004年8月31日正式立項，2007年4月17日發射試驗衛星，2011年12月27日提供試運行服務。

　　按照有關規劃，2020年前后，北斗二代導航系統的二期工程將竣工。屆時，我國的北斗將真正做到為世界導航。

　　如今，年輕的北斗正在為保護國民安全發揮著不可替代的作用。

　　《中國經濟周刊》獨家獲悉，在緝拿湄公河慘案元兇的過程中，北斗功不可沒。因為用普通的手機進入國外信號網絡，往往會暴露位置和身份。在對元兇的前幾次追捕中，皆因此使得犯罪集團有所警覺而逃脫。最終，專案組使用北斗進行聯絡而成功抓捕糯康等人。

　　目前在中國南海、東海的漁民們均已經安裝上了北斗的接收終端。通過該終端可以清楚地記錄下漁船的航行軌跡，這有力地維護了我們漁民的捕撈權益，為處理爭端時保存了證據。一旦漁船遇險，借助北斗的短報文通信功能，救援中心第一時間可獲知其具體位置，可方便地組織附近船只來救援。

　　這把“金鑰匙”還能為國民經濟帶來真正的財富。隨著北斗正式運用，相關的應用程序的開發和儀器設備的制造還會帶動整個衛星導航，地理信息產業新一輪的轉型升級，前景不可估量。

　　2012年12月27日，在國務院新聞辦公室召開的新聞發布會上，北斗衛星導航系統新聞發言人、中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其稱，現有的設備將會至少兼容互操作GPS和北斗兩套系統。兩套系統的兼容意味著可參與定位的衛星增多，這無疑將增加用戶定位的精度和速度。就像開通了新的電視頻道，你可以根據興趣愛好任選收看。

　　“相比GPS來講，北斗具有獨特的短報文通信，對很多用戶是非常有用的”，北斗導航衛星系統總設計師謝軍告訴《中國經濟周刊》，“作為導航衛星系統的用戶來講，收到的衛星信號數越多，老百姓就越得實惠，定位精度也就越高。”

　　媲美GPS 8年后覆蓋全球

　　北斗一代系統的特點是有源定位、授權服務、短報文通信功能。有源定位是指用戶需要先向衛星發信號，申請定位，衛星接收后將信號轉發給地面站，由地面站計算后再告訴其位置。這種轉發式服務定位時間相對長，并將衛星每秒能提供的用戶數限制在54萬人。

　　而隨之推出的授權服務和短報文通信卻受到了北斗一代用戶的熱烈歡迎。一位部隊領導對此贊不絕口，稱其真正實現了“運籌帷幄中，決勝千里外”。因為他可以通過指揮室的屏幕墻，清晰地分辨出不同兵種當前所在位置。

　　授權服務要求用戶須事先在系統中注冊，北斗方可提供定位服務。之后，系統會自動識別出該用戶的位置，并報告給指揮調度系統。再結合120個字的短報文通信功能，“一般的GPS用戶只會知道自己在哪個地方，但是北斗不僅可以讓別人知道你在哪兒，還可以讓自己知道別人在哪個地方。”冉承其說。

　　北斗二代系統采取廣播式服務，用戶不用申請也能定位，實現如GPS般的無源定位。此外，二代系統也保留了位置報告、短報文通信服務。

　　借助北斗，神舟系列載人飛船的回收工作輕松不少。從神舟六號起，在飛船返回艙中裝備了北斗接收機。這讓地面的迎接人員做到幾乎與返回艙同時抵達降落地點。

　　在2008年汶川地震中，北斗可謂戰功赫赫。在眾多GPS通信設備失靈罷工后，北斗手持終端機和位于北京的衛星導航定位指控中心保持了順暢的溝通。通過短報文通信聯系，外界清楚得知：一支200多人的救援隊伍在震后24小時之內已經趕赴震中。依靠北斗，救災工作有條不紊。

　　冉承其在發布會上介紹道，北斗現在向亞太大部分地區正式提供區域服務，包括定位、導航、雙向授時和短報文信息服務。基本服務性能：位置精度平面10米、高程10米；測速精度每秒0.2米；授時精度單向50納秒。覆蓋區域為南緯55°到北緯55°、東經55°到東經180°，其中北緯10°到北緯55°、東經75°到東經135°為重點服務區。

　　北斗二代系統的最終目標是要建立全球衛星導航系統。目前所提供的區域服務僅僅邁出了二代系統的第一步。

　　楊慧向《中國經濟周刊》介紹說：“考慮到國力，建設周期等因素，二代系統分為兩步走：一期工程是以亞太地區為主的區域系統，除多了有源定位功能外，其它功能和性能類似GPS；二期則會將導航范圍擴大至全球。”

　　從無到有還要繼續攻關

　　既然我國的技術水平已經可以媲美GPS，那么北斗為什么還要分幾步走，不迅速實現全球覆蓋？

　　最關鍵的環節是衛星。由于種種原因，一些尖端技術我們無法借鑒，我國航天人必須自主創新。

　　楊慧介紹說：“我國此前并沒有制造導航衛星的先例，我們是在通信衛星的平臺上進行的探索。但這兩者還是有很多不同：比如導航衛星不能通過噴氣推動來調整姿態；衛星的陀螺儀壽命不夠；如何增加衛星平臺的承載與供電能力等等問題。這些都曾經是衛星設計團隊面臨的難題。”

　　2009年，衛星在研制過程中曾發現供配電系統可能存在嚴重的問題，為此試驗人員進行了大量的電纜等方面的工作，這件事至今都讓謝軍記憶深刻。當時，一幫70后、80后的北斗團隊成員認真復核電路設計，并對連接后的電纜進行反復試驗，最后竟然把整個庫房中的電纜都用光了。

　　正是團隊成員以孜孜不倦、嚴謹求實的作風，抱著解決問題的決心來進行設計研發，才有了后續穩定工作的導航衛星。“為了查清楚問題原因，我們不惜一切代價，直至問題徹底解決。”謝軍向《中國經濟周刊》感嘆道。

　　衛星的壽命直接影響整個導航系統的服務質量。現階段我國導航衛星的設計使用壽命仍然只有8年。今后在建設全球系統時，將著力延長衛星壽命至10~12年。這其中的關鍵部件較多，同時要提高全球系統的性能的關鍵部件之一——星載原子鐘，可謂是決定導航系統性能的重中之重。

　　在2004年啟動北斗導航項目時，國內的星載原子鐘還只是停留在高校試驗階段，市場上并無產品。星載原子鐘的研制在當時相當棘手，因在這之前的所有飛行器中都未使用過如此高精度的原子鐘。一旦星載原子鐘與地面站的計時有偏差，那么信號的路程就無法精確計算，精確導航和定位更無從談起。

　　當時一度希望進口國外的銣原子鐘來加快研發，但是北斗總設計師、中國科學院院士孫家棟告誡說，美國人不賣，歐洲人的東西又沒有上過天，不能過分相信外國技術，中國人必須搞自己的鐘。“當初是在孫院士的大力支持下，我們這些研發人員才能更加堅定信心、夠踏踏實實做好產品。”謝軍回憶起這些往事時感嘆道。

　　現在國產星載銣原子鐘的研制成功突破了國外的技術封鎖，填補了國內空白，對于我國衛星導航系統建設產生了重大戰略意義。

　　盡管導航衛星的研制已經取得很大的突破，但離達到全球衛星定位系統的要求還有很長的路要走。比如超出了現有地面基站的測控范圍，如何保證定位精確度等難題又擺在了航天人的面前。

　　如今，在南極科考的雪龍號上，裝載了北斗系統的用戶機并在整個航行過程中使用。從2012年8月自南極返回的用戶機的反饋來看，結果令人滿意。“我還期望下一次能夠得到更多的數據。”謝軍告訴《中國經濟周刊》，“必須通過這些試驗，我們才能不斷完善衛星系統的性能。”

　　2009年至今，北斗成功發射了14顆星。綜合考慮各方面因素，為加快衛星發射速度，火箭系統還采取了一箭雙星的發射技術。相關負責人表示，未來還將視情況采取一箭四星的發射方式，加快衛星的構型布局。

　　北斗照耀下的中國衛星導航商業地圖

　　“一般衛星導航系統只是告訴你什么時間、在什么地方。而中國的北斗衛星導航系統除了讓你自己知道在什么時間、什么地方之外，還可以將你的位置信息發送出去，使你想告知的其他人獲知你的情況。把短信和導航結合，是中國北斗衛星導航系統的獨特發明。”北斗衛星導航系統新聞發言人、中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其說。

　　隨著中國北斗衛星導航系統(下稱“北斗”)開始向亞太大部分地區提供持續無源定位、導航、授時等試運行服務，這種有著獨特源定位和短報文特色服務的導航衛星系統正式亮相于世界。

　　北斗將同目前壟斷國內導航產業95%以上的GPS展開正面競爭。“北斗志在將中國用戶從GPS手中搶回來。”北斗衛星導航系統工程副總設計師李祖洪認為，到了2020年，肯定每個人的生活都離不開北斗。

　　人們的期望很大，因為這是中國首次擁有自主知識產權的衛星導航系統。而在這背后，是市場各界、產業上下游對于衛星導航產業的“商業窺探”。

　　形成三條產業鏈

　　我國衛星導航與位置服務產業按產業上中下游基本可分為：上游是導航與衛星制造、芯片、OEM板卡、模塊、天線等；中游是終端集成、系統集成；下游是銷售、運營、服務。目前，國內企業主要集中于貿易環節，占下游份額的七成，主要是代理銷售國外的高精度接收機產品、模塊、OEM板，而在運營和服務領域所占份額很小。

　　據中國衛星導航定位協會咨詢中心統計，截至2011年年底，我國北斗一代終端社會持有量為10萬余套，參與北斗終端研發或銷售的企業數量為50~60家，年產值為3億~4億元左右；而GPS導航終端2011年的總銷售量突破4500萬臺，產值接近700億元，參與企業超過6800家。

　　北斗的獨特優勢在某些方面甚至優于GPS。業內人士介紹，北斗除在定位、導航功能方面不弱于GPS外，其授時功能主要應用于金融、電力以及通信等領域，北斗授時精度能達到10納秒的級別，其特有通信功能有望成為無線移動通信的重要補充，對資源調度、安全監控和防災抗災工作具有重要意義。

　　市場人士表示，作為科技含量極高、人力資本密集的戰略性新興產業，北斗導航衛星產業化的市場空間極富想象力。

　　有券商研報指出，北斗將最終成為與GPS相抗衡的衛星導航系統，挖掘北斗導航衛星產業的投資機會，可遵循兩條投資思路：首先是相關衛星導航系統設備制造商；其次是隨著產業升級改造，提供一攬子解決方案的衛星導航系統服務商。

　　海富通基金投資經理楊帆表示，借鑒全球衛星導航產業的發展軌跡，未來的應用將沿著國防、特定行業和大眾三個層次展開。國防應用會率先展開，但是大眾應用將來會是主戰場。短期來看，面對國防應用需求的公司會率先反應。

　　賽迪顧問消費電子產業研究中心衛星導航事業部總經理王平表示，目前中國衛星導航市場規模是1000億，2015年將達到2000億，2020年將會是4000億，北斗的逐步完善將成為產業發展最核心的推動力。

　　據分析，北斗的發展將形成基礎產品(包括導航天線、終端芯片、板卡、導航地圖等)、導航終端產品和運營服務三大條產業鏈，影響國防、漁業、交通、通信、電力等各大領域。國騰電子、海格通信、中海達、四創電子、中國衛星、高德、四維圖新等上市公司，以及東方聯星、南方測繪等非上市公司均會因此受益。

　　激發物聯網產業

　　據中國衛星導航系統管理辦公室工作人員介紹，長期以來，國內民用地理位置信息服務市場主要由GPS壟斷，打開定位，通過人人網、大眾點評網、微信等社交網站簽到，搜尋附近的餐廳、銀行、酒店，評價美食，尋找朋友……這些基于GPS的位置服務已深入我們的日常生活。

　　然而，盡管國內目前可以免費使用GPS，但其不能保證永遠不收費。

　　北斗星通導航技術股份有限公司(下稱“北斗星通”，002151.SZ)董事長周儒欣向《中國經濟周刊》表示，他們已經研制出了兼容支持北斗、GPS、格洛納斯和伽利略四大衛星導航系統的芯片。“我們從2006年開始探索，這樣一種兼容互操作更能撬動衛星導航產業，從而激發物聯網產業。”

　　從2002年起，北斗星通就開始著力研發北斗海洋漁業安全生產信息保障系統(又稱“船聯網”)，先后投入資金超過1億元進行研發。

　　2006年9月，北斗星通與農業部南海漁政漁港管理局簽訂第一個合同，為在南海作業的首批700條船安裝設備，到目前為止已有約3萬條船安裝了相關設備。周儒欣介紹：“比如說在我們這兒就可以看到所有的漁船在什么地方，漁民們使用北斗通信往來。”

　　2012年8月，北斗星通與北京市國土資源局共同啟動了“北京市地質災害監測預警示范工程”項目，即在密云地質災害多發區建設32個監測點，應用于滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫、地面塌陷和沉降等地質災害的監測和預警示范。

　　未來，北斗星通還將繼續開發車聯網等廣泛應用北斗導航系統的新產品。

　　多年專注衛星導航產業的華力創通科技股份有限公司(300045.SZ)對2013年的市場前景也充滿信心。該公司不僅將為北京市1.2萬輛出租車加裝北斗導航設備，其提供的北斗導航手持設備也將在2013年4月開幕的第九屆中國(北京)國際園林博覽會中大展身手。

　　此外，中國已全面啟動北斗芯片和終端的研制工作，并啟動北斗行業應用示范項目，包括交通運輸部的“重點運輸過程監控管理服務示范系統工程”、中國氣象局的“大氣海洋和空間監測預警示范應用”等。

　　由于導航系統對國防和民用產業的重要性，政府出臺了一系列政策支持，促進北斗的應用，在此背景下，北斗導航產業將迎來大規模發展。

　　根據科技部近日印發的《導航與位置服務科技發展“十二五”專項規劃》顯示，“十二五”末，導航與位置服務產業要形成1000億元以上的規模，初步建立5個高新技術產業化基地，培育30家創新型企業。

　　這意味著國家對導航與位置服務產業相關扶持政策的進一步落實。

　　可以預見，隨著北斗系統的試運行，原有GPS產業鏈上各環節企業的介入，一場激烈的競爭將在下游研發和應用領域展開，未來大規模的應用也即將到來。

　　5000億展望

　　我國衛星導航與位置服務產業還處于較為幼稚階段，加之北斗建設尚未完善，產業化發展過程中會面臨很多問題與困境。

　　當前國家相關部委安排了專項資金、專題項目，希望以示范為主，帶動、牽引促進我國衛星導航與位置服務產業的發展。

　　然而，同支持物聯網、云計算、智慧城市一樣，目前中央與地方相關部門對于衛星導航與位置服務產業的政策扶持都存在“撒胡椒面”的做法。按照相關主管部門人士的說法，因為新興產業往往需要在摸索中前行，作為主管部門也很難知道哪塊云彩有雨，因而也就只能是廣撒網。

　　在北斗誕生之前，中國的導航與位置服務產業主要是從GPS應用開始，由一批小公司自發地、盲目地投入，很長時間內進入不到主流產業體系。由于沒有國家的大資金投入，發展過程中更多是“雷聲大，雨點小”，長期沒有納入國家的整體規劃。盡管目前從事導航與位置服務產業的相關公司超過6800家，從業人員數量約為15萬~20萬人，總投資規模500億元左右，但整個產業仍呈現“小、散、亂”局面。

　　華力創通常務副總經理王偉告訴《中國經濟周刊》，目前產業發展的瓶頸在于導航芯片價格偏高。隨著北斗衛星導航系統正式商用，以及國家政策的持續支持，破解之法并不難覓。“通過繼續擴大芯片產量，在芯片上集成更多功能，讓用戶數量達到更大規模，芯片價格自然就降低了。”

　　中國衛星導航與定位協會方面認為，只有通過大額的投入，形成良好的國家級基礎設施和共享平臺，突破產業發展的技術瓶頸和壁壘，形成良好的產業發展大環境，才能培養促進數千億元乃至上萬億元的產業的形成發展。

　　北斗的發展和完善將為我國衛星導航與位置服務產業帶來轉機。

　　冉承其在國務院新聞辦舉行的發布會上透露，2012年衛星導航產業已經超過1200億元，將來中國該產業會突破5000億元人民幣。與此同時，北斗總設計師、中國科學院院士孫家棟也認為，未來兩年內，中國將迎來北斗系統應用產業化的高潮。

　　來自中原證券的一份相關行業研究報告顯示，2011年中國北斗衛星導航產業規模達到85.96億元，同比增長43.2%。而隨著整個衛星導航產業的發展，對于當前占比還不足10%的北斗產業來說發展空間巨大。而在A股上市公司中，與衛星導航有關的公司總市值就已經超過了679億元。

　　國家一系列的幫扶政策也都力推北斗系統。《地理信息產業“十二五”規劃綱要》、《導航與位置服務科技發展“十二五”專項規劃》以及《“十二五”國家戰略性新興產業發展規劃》都將北斗系統作為重點工程予以大力支持。

　　事實上，北斗一代自2003年底正式運行以來，到目前為止注冊用戶數大約在10萬左右，主要應用在國防安全領域，以及一些特定行業如漁業、氣象、交通、通信、電力等領域，其中漁業應用最廣，占比超過60%。

　　但由于北斗一代屬于試驗衛星導航系統，用戶容量有限，目前市場上95%的導航終端仍然由GPS占據。

　　至于目前整個北斗系統的總研發經費，冉承其在發布會上透露約為幾百億，而后續10年時間要建全球性衛星導航系統，預計投入的經費要更多一些，大概在四五百億以上。

　　近幾年，隨著我國“衛星導航應用產業化”重大工程項目實施，消費市場的基數大增。未來幾年，數千億市場規模，中國衛星導航與位置服務產業的發展前景可期。

　　(因北斗導航衛星尚無公開照片，封面圖及內文相關衛星圖系根據網友猜想圖制作)