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北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與新基建融合協(xié)同發(fā)展的深度思考

韓雅娟 于德營 姜碩

摘要：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡稱北斗）是提供高精度時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)的國之重器，新基建是實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎，“十四五”時(shí)期推動(dòng)兩者加快融合具有重大意義與深遠(yuǎn)影響。本文論述了北斗與新基建的內(nèi)在關(guān)系、北斗助力新基建高質(zhì)量發(fā)展的五大方向趨勢以及新基建對(duì)于壯大北斗產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的關(guān)鍵著力點(diǎn)、著眼點(diǎn)，并提出了相關(guān)建議與展望。

關(guān)鍵詞：北斗；新基建；融合；數(shù)字經(jīng)濟(jì)；數(shù)字中國

新基建與北斗融合協(xié)同發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。新基建是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的有力推動(dòng)，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展底座，是數(shù)字中國的立足之基?！笆奈濉币?guī)劃提出，加快建設(shè)新型基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)高速泛在、天地一體、集成互聯(lián)、安全高效的信息基礎(chǔ)設(shè)施。北斗系統(tǒng)作為我國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行和持續(xù)發(fā)展的重大天基時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施，為國民經(jīng)濟(jì)、國防工業(yè)各領(lǐng)域提供必不可少的時(shí)空信息服務(wù)，是新基建的緊密相關(guān)者、基礎(chǔ)賦能者、重要驅(qū)動(dòng)者，是數(shù)字中國的基礎(chǔ)之基。

一、北斗與新基建有著深刻關(guān)聯(lián)與內(nèi)在聯(lián)系

2020年國家發(fā)展改革委對(duì)新基建范圍做出明確，新基建主要包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。國家發(fā)展改革委同時(shí)指出，隨著技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革，新型基礎(chǔ)設(shè)施的內(nèi)涵、外延也不是一成不變的。從新基建范疇的釋義可以看出，北斗與新基建有著深刻與廣泛的關(guān)聯(lián)聯(lián)系。

北斗作為全球公共服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，是新基建的緊密相關(guān)者。2020年7月，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通。同年8月《人民日?qǐng)?bào)》發(fā)表評(píng)論員文章指出，北斗系統(tǒng)是我國為全球公共服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出的重大貢獻(xiàn)，是中國特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代取得的重大標(biāo)志性戰(zhàn)略成果。近年來出臺(tái)的多項(xiàng)國家規(guī)劃、戰(zhàn)略、指導(dǎo)意見文件將北斗列入建設(shè)要求，體現(xiàn)了兩者在頂層設(shè)計(jì)中的緊密聯(lián)系。例如，《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035）》《智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略》《關(guān)于推動(dòng)交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)意見》等明確提出了加快差分基站建設(shè)、建設(shè)覆蓋全國的車用高精度時(shí)空基準(zhǔn)服務(wù)能力、建設(shè)導(dǎo)航與通信融合等多項(xiàng)推動(dòng)北斗在車輛高精度定位領(lǐng)域應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)北斗時(shí)空信息服務(wù)在交通運(yùn)輸行業(yè)深度覆蓋等政策要求。

北斗提供高精度時(shí)空基礎(chǔ)信息，是新基建的基礎(chǔ)賦能者。隨著北斗三號(hào)的建成，北斗面向全球提供定位導(dǎo)航授時(shí)(RNSS)、全球短報(bào)文通信(GSMC)、國際搜救(SAR)等3種基礎(chǔ)型服務(wù)，面向亞太地區(qū)額外提供星基增強(qiáng)(SBAS)、地基增強(qiáng)(GAS)、精密單點(diǎn)定位(PPP)、區(qū)域短報(bào)文通信(RSMC)4種增強(qiáng)型服務(wù)。目前北斗已在全球許多國家和地區(qū)得到應(yīng)用，向億級(jí)以上用戶提供服務(wù)，已形成應(yīng)用廣度、融合深度、安全剛度日益完善的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用生態(tài)，全面服務(wù)于交通運(yùn)輸、農(nóng)林牧漁、水文監(jiān)測、氣象測報(bào)、石油石化、建筑施工、通信授時(shí)、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)、公共安全、智慧城市等行業(yè)領(lǐng)域，例如,截至2020年底北斗已建設(shè)完成了約1700座電力北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)、基于北斗的農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)推廣應(yīng)用近4.5萬臺(tái)/套、應(yīng)用北斗系統(tǒng)道路營運(yùn)車輛超700萬輛。北斗已廣泛進(jìn)入大眾消費(fèi)、共享經(jīng)濟(jì)和民生領(lǐng)域，深度融入信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施、創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施等新型基礎(chǔ)設(shè)施，提供戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性的時(shí)空數(shù)據(jù)支撐，持續(xù)孕育新業(yè)態(tài)、新模式，服務(wù)數(shù)字經(jīng)濟(jì)、支撐數(shù)字中國建設(shè)。

北斗具備較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)帶動(dòng)效應(yīng)，是新基建的重要驅(qū)動(dòng)者。一方面，北斗產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對(duì)拉動(dòng)新基建規(guī)模有一定的作用。我國北斗建設(shè)累計(jì)總投資僅數(shù)百億元，2020年我國全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）產(chǎn)業(yè)總體產(chǎn)值超過4000億元，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)起到良好的關(guān)聯(lián)帶動(dòng)效應(yīng)。但相較全球而言，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)市場發(fā)展對(duì)新基建和其他領(lǐng)域的衍生帶動(dòng)效益未來仍有較大的提升空間。截至2020年，我國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)的核心產(chǎn)值與關(guān)聯(lián)產(chǎn)值的比例為1∶2，當(dāng)前全球GNSS產(chǎn)業(yè)的核心產(chǎn)值與關(guān)聯(lián)產(chǎn)值平均比例超過1∶3，隨著北斗應(yīng)用的滲透以及關(guān)聯(lián)比例的提高，到2025年，預(yù)期北斗綜合時(shí)空服務(wù)總體產(chǎn)值預(yù)計(jì)達(dá)到8000～10000億元規(guī)模;到2035年，預(yù)期直接產(chǎn)生和帶動(dòng)形成的總體產(chǎn)值規(guī)模將超過30000億元。另一方面，北斗擁有強(qiáng)大的創(chuàng)新能力，是新基建重要的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力量。截至2020年底中國衛(wèi)星導(dǎo)航專利申請(qǐng)累計(jì)總量（包括發(fā)明專利和實(shí)用新型專利）已突破8.5萬件。北斗創(chuàng)新體系仍在建設(shè)，北斗在天/地基增強(qiáng)、通導(dǎo)融合、泛在定位、智能化水平等科技創(chuàng)新領(lǐng)域持續(xù)完善、加速突破。同時(shí)北斗產(chǎn)教融合繼續(xù)往深處、實(shí)處推進(jìn)，有利于形成新的北斗創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的新型創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。

二、完善北斗時(shí)空體系建設(shè)，助力新基建高質(zhì)量發(fā)展

習(xí)近平總書記提出，到2035年建設(shè)更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時(shí)空體系。隨著北斗綜合時(shí)空體系建設(shè)，北斗將為新基建提供更高質(zhì)量、更加安全的新時(shí)空智能服務(wù)。通過進(jìn)一步強(qiáng)化大連接、大數(shù)據(jù)、大計(jì)算、大安全和大服務(wù)等五大要素的配置和完善，提升時(shí)空體系基礎(chǔ)服務(wù)的廣度和力度，北斗將有效助力新基建更高質(zhì)量發(fā)展。

打造北斗大安全體系，夯實(shí)新基建安全底座。從國家安全、經(jīng)濟(jì)安全和社會(huì)公共安全出發(fā)，我國必須建立防干擾、反欺騙的體系，監(jiān)測威脅攻擊源，保護(hù)導(dǎo)航頻譜，優(yōu)化接收機(jī)，增強(qiáng)性能功能，并采取有效的應(yīng)對(duì)應(yīng)急措施。通過技術(shù)創(chuàng)新與系統(tǒng)集成，形成抗衡干擾和抗欺騙威脅的系統(tǒng)體系，確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施安全。通過打造北斗大安全體系，完善基于北斗的堅(jiān)韌的綜合導(dǎo)航定位和授時(shí)(positioning, navigation, and timing — PNT)系統(tǒng)，確保綜合PNT系統(tǒng)應(yīng)用的安全可信，構(gòu)筑時(shí)空服務(wù)反欺騙、抗干擾、防劫持能力，護(hù)航新基建。

打造北斗大鏈接體系，強(qiáng)化新基建聯(lián)接基礎(chǔ)。截至2020年底，具有北斗定位功能的終端產(chǎn)品社會(huì)總保有量超過10億臺(tái)/套（含智能手機(jī)）。目前，我國智能手機(jī)、智能汽車、可穿戴設(shè)備、共享單車等大眾應(yīng)用場景已廣泛使用北斗服務(wù)，未來隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速滲透，越來越多的個(gè)人終端、行業(yè)終端以及新型基礎(chǔ)設(shè)施終端將實(shí)現(xiàn)與北斗的鏈接。將北斗與5G信息網(wǎng)絡(luò)相融合，滿足海量設(shè)備的接入需求，形成高精度、大帶寬、高速度的北斗大鏈接體系，實(shí)現(xiàn)基于北斗的物聯(lián)網(wǎng)高并發(fā)的可感知、可測量、可計(jì)算、可控制，統(tǒng)一新基建各領(lǐng)域、各終端的高精度時(shí)空基準(zhǔn)，聯(lián)通新基建。

打造北斗大數(shù)據(jù)體系，挖掘新基建數(shù)據(jù)價(jià)值。通過多源時(shí)空數(shù)據(jù)的融合統(tǒng)一，得到更準(zhǔn)確、更豐富的信息，再以北斗提供的高精度時(shí)空大數(shù)據(jù)為主線，深入挖掘其特征，洞察背后的商業(yè)價(jià)值。同時(shí)，基于北斗高精度的大眾化普及與大數(shù)據(jù)挖掘，將發(fā)展出更多的大眾位置服務(wù)應(yīng)用場景，例如基于車道級(jí)定位自動(dòng)駕駛、交通違章監(jiān)管或交通事故責(zé)任判定和保險(xiǎn)理賠、更加精準(zhǔn)的地理營銷與廣告投放、更加準(zhǔn)確的人員或資產(chǎn)跟蹤等。通過北斗大數(shù)據(jù)體系建設(shè)，搭建場景和需求的預(yù)測框架，挖掘時(shí)空大數(shù)據(jù)隱藏的經(jīng)濟(jì)，助力新基建。

打造北斗大計(jì)算體系，放大新基建衍生紅利。云計(jì)算與云平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)高算力、高可靠、高實(shí)時(shí)的核心技術(shù)之一。通過云計(jì)算的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理與空間信息一體化、多層次、多方位直聯(lián)，打造高度簡化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化和彈性化的北斗云平臺(tái)中心，使之成為支撐北斗大鏈接體系、大數(shù)據(jù)體系不斷發(fā)展的關(guān)鍵保障，成為滿足新基建日益增長、日益拓展、日益多元服務(wù)需求的關(guān)鍵引擎。打造北斗大計(jì)算體系，可使億萬級(jí)規(guī)模設(shè)備接入的高精度、高可靠、高安全的時(shí)空高速普惠服務(wù)成為可能，加速新基建。

打造北斗大服務(wù)體系，繁榮新基建數(shù)字生態(tài)。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)面向大眾領(lǐng)域、行業(yè)領(lǐng)域、前沿領(lǐng)域提供新時(shí)空智能服務(wù)。例如環(huán)境感知和場景智能化技術(shù)形成環(huán)境智能服務(wù)，通過與新一代信息技術(shù)的集成，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用場景數(shù)字化、應(yīng)用服務(wù)智能化，構(gòu)成新基建的服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)基礎(chǔ)，為無人機(jī)、無人車、無人船等前沿智能無人系統(tǒng)的發(fā)展提供高精度定位服務(wù)。打造北斗大服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)真正的泛在、多層次、智能化服務(wù)，滿足新基建新場景的不同需求指標(biāo)，促生多樣化的北斗智能應(yīng)用，繁榮新基建。

三、把握新基建發(fā)展機(jī)遇，壯大北斗產(chǎn)業(yè)化規(guī)模

新基建將拉動(dòng)數(shù)萬億元項(xiàng)目投入，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，培育新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)。新基建將給北斗帶來更加豐富、更大規(guī)模的應(yīng)用場景，是北斗產(chǎn)業(yè)化加速發(fā)展的重大機(jī)遇期。北斗與新基建融合發(fā)展、壯大北斗產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的中短期關(guān)鍵著力點(diǎn)是信息基礎(chǔ)設(shè)施與融合基礎(chǔ)設(shè)施，長期著眼點(diǎn)是創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施。

把握信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)機(jī)遇，加速北斗與新一代信息技術(shù)深度集成。信息基礎(chǔ)設(shè)施主要是指基于新一代信息技術(shù)演化生成的基礎(chǔ)設(shè)施，比如以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，以人工智能、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等為代表的新技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，以數(shù)據(jù)中心、智能計(jì)算中心為代表的算力基礎(chǔ)設(shè)施等。北斗與信息基礎(chǔ)設(shè)施深度關(guān)聯(lián)，例如北斗發(fā)展低軌增強(qiáng)、通導(dǎo)融合，與衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)關(guān)聯(lián)度極高；北斗為5G提供精準(zhǔn)授時(shí)，加快與5G室內(nèi)室外融合定位技術(shù)突破，可實(shí)現(xiàn)與5G的協(xié)同發(fā)展；北斗可為數(shù)據(jù)和智能計(jì)算中心提供具有基礎(chǔ)意義精準(zhǔn)授時(shí)服務(wù)，未來也將發(fā)展建設(shè)北斗主導(dǎo)的時(shí)空服務(wù)的數(shù)據(jù)中心與智能計(jì)算中心。信息基礎(chǔ)建設(shè)勢必帶動(dòng)大量北斗密切關(guān)聯(lián)的應(yīng)用場景，特別是北斗與新一代信息技術(shù)融合場景。隨著數(shù)字經(jīng)濟(jì)體量的不斷抬升，新一代信息技術(shù)應(yīng)用規(guī)模以及北斗產(chǎn)業(yè)化水平將進(jìn)一步放大。

把握融合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)機(jī)遇，推動(dòng)北斗在智能交通和智慧能源領(lǐng)域的高水平應(yīng)用。融合基礎(chǔ)設(shè)施主要是指深度應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，支撐傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)型升級(jí)，進(jìn)而形成的融合基礎(chǔ)設(shè)施，比如智能交通基礎(chǔ)設(shè)施、智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施等。北斗與融合基礎(chǔ)設(shè)施高度相關(guān)。北斗在智能交通架構(gòu)中的終端層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層均發(fā)揮著關(guān)鍵基礎(chǔ)作用，北斗高精度定位對(duì)航空運(yùn)輸、軌道交通、公路交通等領(lǐng)域無人駕駛應(yīng)用不可或缺。智慧能源系統(tǒng)要求更高比例的分布式可再生能源接入、更高比例的數(shù)字化電子電力器件，將帶來比傳統(tǒng)電力系統(tǒng)更精準(zhǔn)的調(diào)頻時(shí)間同步要求；此外，電力系統(tǒng)日常運(yùn)營愈加向少人化、無人化轉(zhuǎn)型，例如無人機(jī)風(fēng)光電場巡檢、輸電網(wǎng)絡(luò)巡檢等，此類場景對(duì)高精度定位的需求也將呈爆發(fā)式增長。融合基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)可推動(dòng)北斗高精度定位、高精度授時(shí)服務(wù)在更大范圍國土空間上和更多數(shù)量設(shè)備終端中的應(yīng)用，提升北斗產(chǎn)業(yè)化規(guī)模。

把握創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)機(jī)遇，鞏固北斗科學(xué)研究、技術(shù)創(chuàng)新的長久發(fā)展基礎(chǔ)。創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施主要是指支撐科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品研制的具有公益屬性的基礎(chǔ)設(shè)施，比如，重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、科教基礎(chǔ)設(shè)施、產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施等。人才是北斗產(chǎn)業(yè)接續(xù)升級(jí)發(fā)展的基礎(chǔ)，我國北斗領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人才、復(fù)合型人才和高端人才目前嚴(yán)重不足，相關(guān)專業(yè)學(xué)科建設(shè)基礎(chǔ)薄弱，而企業(yè)急需的專業(yè)技術(shù)人才多是通過崗位鍛煉，培養(yǎng)周期長、投入成本高，不利于北斗產(chǎn)業(yè)的持續(xù)性創(chuàng)新與健康長遠(yuǎn)發(fā)展。把握創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)機(jī)遇，實(shí)施北斗產(chǎn)教融合，建設(shè)北斗相關(guān)的科教基礎(chǔ)設(shè)施以及產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)基建鏈、教育鏈、人才鏈、創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)銜接，不斷孕育支撐北斗持續(xù)性創(chuàng)新突破、迭代升級(jí)的新動(dòng)能。

四、結(jié)語

新基建與北斗融合協(xié)同發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。加快北斗及產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展，有助于構(gòu)建高質(zhì)量的新基建體系；同時(shí)受益于新基建建設(shè)，北斗應(yīng)用水平和應(yīng)用規(guī)模將實(shí)現(xiàn)雙提升。建議建立頂層協(xié)調(diào)機(jī)制，促進(jìn)跨領(lǐng)域、跨部門協(xié)同，建立合理的資源共享機(jī)制，做好各類設(shè)施資源的利用和銜接，推動(dòng)北斗與新基建融合發(fā)展。

綜上，深化北斗與新基建融合發(fā)展有利于建設(shè)安全基礎(chǔ)自主可控、基礎(chǔ)能力更加精準(zhǔn)、數(shù)字化程度更高水平的新型基礎(chǔ)設(shè)施，有利于建設(shè)天地融合更加全面、高精度定位授時(shí)更加泛在、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展更具規(guī)模的北斗智能時(shí)空體系，對(duì)加速經(jīng)濟(jì)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程、落實(shí)數(shù)字中國戰(zhàn)略有著重大而深遠(yuǎn)的影響。

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 注：文中圖片來源于網(wǎng)絡(luò)。