大众消费看北斗

2022.06.16 , 浏览次数: 800

北斗卫星导航系统是支撑我国经济社会发展的重要空间基础设施,北斗三号系统开通后,提高北斗产业支撑能力、扩大北斗应用普及率已成为促进北斗产业发展、保障国家安全的重要任务。近年来,随着北斗系统应用深度广度持续拓展,其消费应用领域呈现多点开花的趋势。对此,“大众消费看北斗”系列报道围绕智能终端、车载终端、智慧农业等领域,从不同产业发展看北斗大众消费领域的发展所面临的新形势、新机遇、新挑战。

一、北斗助力智能终端高精定位

近年来,以智能手机和智能穿戴式设备为代表的北斗大众领域应用获得全面突破,北斗地基增强信息已进入智能手机,同时部分品牌的穿戴式设备也已采用北斗兼容芯片。

今年1月,工信部发布的《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见》提出,要丰富智能终端北斗位置服务;开展智能手机高精度定位试点示范;构建亚米级定位应用场景等。“十四五”是北斗推广应用的关键时期,是拓展应用、培育生态、促进融合的关键阶段,尤其在大众消费领域的发展面临着新形势、新机遇、新挑战。

在中国及周边地区,北斗三号系统可提供星基增强(SBAS)、地基增强(GAS)、精密单点定位(PPP)服务。北斗系统的水平和高程定位精度实测均优于5米,通过遍布全国2600个地基增强站组成地基增强系统,可提供米级、分米级、厘米级等增强定位精度服务。

随着北斗卫星导航系统建设步入快车道,相关关键技术全面突破,北斗卫星导航定位在应用方面也走向普通民众生活,双频北斗高精度智能手机、智能可穿戴设备等落地产品日益丰富。手机、可穿戴等智能产品采用北斗系统后可实现高精度导航定位功能,而融合卫星定位能够提供更高精度,除满足日常基于位置的服务需求外,对紧急报警、小孩和老人走失等特别场景的精准定位具有重要作用。

二、北斗助力自动驾驶产业提速

近年来,随着北斗系统应用深度广度持续拓展,其消费应用领域呈现多点开花的趋势。实现自动驾驶,导航系统的定位和导引成为必不可少的因素。

工信部发布的《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见》提出,要结合北斗地基增强系统、高精度地图,在车联网中推广应用北斗高精度定位技术。在智能网联汽车实现高等级自动驾驶应用过程中,一方面,在定位精度上需要能够达到厘米级的能力水平;另一方面,在可靠性上需要保持实时稳定的服务能力。如果智能网联汽车仅支持单一定位系统,将在高等级自动驾驶应用研发中面临瓶颈。支持北斗系统的融合定位方案有助于提高导航定位服务的精度和可靠性,结合实时动态差分以及超高精度惯性测量单元等定位技术,可以提升自动驾驶在立交桥、隧道、地下车库等复杂交通环境以及雨雪雾等不佳天气的有效性。在北京冬奥会上,通过北斗系统与5G通讯技术结合, L4级无人驾驶汽车实现了自主驾驶、自动泊车、厘米级高精定位等功能。

除了导航功能外,北斗系统精确的授时功能成为自动驾驶系统的多传感器时间同步的重要保障。具体来讲,每个传感器内都有一个时钟,各个传感器时间需要初始对齐。此外,传感器内部的计时系统随着使用会有一定误差,如果时间出现偏差会导致感知检测的障碍物位置有偏差,决策规划规划的路径和实际不符,有可能撞上障碍物等。北斗系统带有高精度的原子时钟,其时间系统十分稳定,由它统一给车辆上的各种传感器发送时间校正基准。

除乘用车外,北斗系统已规模化应用到园区、矿山等限定场景、封闭场景,目前北斗系统在特种车辆上的应用日益普及,陆续在物流卡车、矿卡也开始落地应用。未来,随着技术的不断迭代和发展,自动驾驶将走入寻常百姓家,为社会和行业的降本增效发挥出更大的作用。

车载终端要实现精准的位置感知,高精度定位不可或缺。在卫星信号接收不到或卫星信号不稳定的高架桥下、隧道、林荫遮挡和城市峡谷等各类复杂场景,容易导致定位不精准,通过构建“北斗+5G”高精度定位网络,能够提供厘米级定位服务,从而进一步构建和丰富5G生态应用。

在工信部发布的《关于大众消费领域北斗推广应用的若干意见》中,提出要探索车辆北斗定位+短报文+4G/5G的一键紧急救援模式。该模式既符合产业融合发展的趋势,也符合发展技术就是为了应用到实际从而提升生活质量。北斗定位功能提升了定位精度,短报文功能具有不依赖通信网络及在通信困难的野外等特殊场所也可保证信息的发送与接收,4G/5G传输速度快,能够保证良好的时效性。所以,车辆北斗定位+短报文+4G/5G可实现实时精确的车辆定位。只要运用得当,在紧急救援中,可以精准、高效进行搜索,降低损失。

三、北斗助力智慧农业精耕细作

近年来,北斗系统在智能农业系统、自动农机系统当中的应用非常广泛,在农业生产过程中,无人驾驶或自动驾驶农具面临的第一个问题即“对齐”,只有相关坐标精准,才有利于后面一系列的计划操作。

4月20日,中央网信办、农业农村部、国家发展改革委、工业和信息化部、国家乡村振兴局联合发布《2022年数字乡村发展工作要点》提出,要推进北斗智能终端在农业生产领域应用。

北斗无人驾驶、高精度定位导航、系统监管等一系列新兴技术,让起垄播种、土地深松、作物收割、秸秆还田等农业生产工序节省出更多的人力、物力和财力。与传统农机相比,北斗卫星导航自动驾驶拖拉机,依托智能技术保障作业质量、提高作业效率,单台农机日均作业量较人工驾驶多出 30%,作业后的条田接行准确,播行端直,精度可达2.5厘米,同时大幅降低了劳动强度,实现了舒适化操作。

除农机自动驾驶、园区监测外,北斗系统在农业领域还衍生出一些新业态。利用北斗终端,还可完善农产品物流配送体系,尤其是生鲜产品,实时感知农产品状态。推广“车(船)载北斗+环境传感器+后台监控管理”系统的应用,实时采集、传输、报告物流过程中的温度、湿度、震动、烟雾、开关箱门时间和次数,能够满足客户对农产品品质和物流追溯的需求,并同步完成物流公司备份,提高物流公司运营效率。

基于北斗系统越来越精确的定位,对下一代物联网发展将产生影响。物联网的发展需要大量数据的存储、交换和通信,5G通讯技术可以支持其实现,北斗提供了更高精度的定位。未来随着北斗系统的不断应用,基于位置的服务将更加便捷和高效。