北斗系統的
重中之重在于應用
——孫家棟
編者按：
北斗衛星導航系統，是國家重要的時空信息基礎設施。到2020年，中國還將發射10余顆北斗衛星，完成北斗三號系統全面建設，進一步提升系統服務性能。屆時，北斗系統的服務性能將更高。北斗提供全球服務，是建設的一大步，也是發展的新起點。北斗系統將迎來全球組網“元年”。北斗系統走向全球市場具備條件，北斗產業發展迎來歷史新的機遇期。在天上的系統基本建成的背景下，地面的北斗應用，將成為北斗產業發展的重中之重。在此背景下，本刊記者特約中國科學院院士、北斗系統首任總設計師孫家棟，聆聽他對北斗系統應用的判斷和見解。上述文章根據孫家棟院士口述整理，并獲得孫家棟院士審定確認。
隨著北斗三號和相關設施建設的不斷推進，北斗產業正全面進入創新發展的新階段。當前，北斗系統“天上好用”已基本完成；而“地上用好”，即推動各行各業與北斗技術相結合才開始萬里長征的第一步。
北斗系統技術應用（以下簡稱“北斗應用”）呈現高速增長態勢，正成為北斗產業發展的重中之重，為國計民生作出重要貢獻。
當前，國家需要盡快推動各行各業北斗應用，推廣國家北斗精準服務網“百城百聯百用”先進經驗，培育旗艦型北斗應用國企集團，將北斗系統打造成真正的“國家名片”。在國內“用好”的基礎上，推動北斗應用服務“一帶一路”沿線國家和地區，實現從“走出去”到“走進去”的升級。
一
北斗系統建設為北斗應用提供基礎條件
我國衛星導航與位置服務產業呈現縱向鏈條式分布，分為上游的基礎器件、基礎軟件、基礎數據，中游的系統集成、終端集成，以及下游的運營服務。其中，下游的運營服務，即北斗技術與各行業、各領域、各場景相結合而衍生新模式、新業態，其市場需求是中上游市場持續性增長的基礎。而對整個衛星導航產業鏈而言，其運行的基礎條件，是衛星導航系統提供高穩定、廣覆蓋的信息。
（一）
北斗系統建設推動北斗應用與各行業結合
只有“天上好用”，才能“地上用好”。這也就是說，只有北斗系統提供穩定的、達到一定精度的信號，才能應用于地面的各專業領域、各種生產生活場景。在信息社會，各行各業基本都需要北斗標記時間坐標與位置坐標。如果沒有相關的應用推廣，那技術再好也因無法與行業結合而取得經濟效益和社會效益。
（二）
北斗應用市場是我國贏得衛星導航國際競爭的關鍵
目前，國際上還存在著美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯格洛納斯、歐盟伽利略星座等全球衛星導航系統，以及日本、印度的區域衛星導航增強系統。這些國家和地區紛紛加快衛星導航系統的建設，中國的北斗系統在走向全球過程當中面臨著國際競爭。要贏得國際競爭的主動權，關鍵在開展好地面應用。衛星導航系統的競爭力，不在天上有多少衛星，而在地面應用夠不夠強、夠不夠廣、夠不夠豐富。天上的衛星信號不接收處理，不與具體的需求相結合，不走完落在具體應用的“最后一公里”，那么衛星信號就毫無價值。
（三）
“北斗三號”組網推動北斗應用全球化
北斗系統建設，包括太空中的衛星組網以地面增強基站的建設，是地面開展北斗應用的基礎條件。目前，“北斗三號”已開始全球組網，我國北斗系統正處在從重點覆蓋“一帶一路”沿線國家和地區，到全面覆蓋全球的關鍵時期，正迫切需要推動北斗應用走向全球。
目前，北斗系統覆蓋“一帶一路”沿線國家和地區，技術條件已經成熟。“一帶一路”沿線國家和地區，可利用北斗衛星導航系統的定位、導航技術，開展各行業各領域的應用。“一帶一路”的北斗應用，需要國內經驗的借鑒和推廣。只有國內率先用好北斗，才能讓北斗走出國門。
在北斗系統全球化“元年”來臨之際，中國不僅要推動北斗應用“走出去”，以“一帶一路”作為北斗應用未來的主要市場，提供相應的產品和技術支持；還要實現從“走出去”到“走進去”的轉變，讓北斗應用同沿線國家的國計民生深入結合，貢獻中國力量。
（四）
國家新時空服務體系建設推動北斗應用迭代升級
根據國家的計劃，我國將在2020年年底完成“北斗三號”建設。2030年之前，還將建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。
下一代定位導航授時體系，將解決目前衛星導航系統還無法解決，或解決不太好的問題，比如室內、海洋、深空等場景的導航問題。新的綜合時空體系建設，將推動北斗技術融合創新和北斗產業融合發展。
未來，移動通信、移動互聯網、物聯網、大數據等技術，將加速實現與北斗技術融合創新。以北斗時空信息為核心的導航定位授時服務產品，必將被越來越多地應用到電子商務、移動智能終端、智能網聯汽車、互聯網位置服務中。北斗應用將大規模進入到行業應用、大眾消費、共享經濟和民生服務等領域，深刻影響和改變著人們的生產和生活方式。
二
北斗應用的現狀與趨勢
我國北斗系統的建設，沒有像國外GPS那樣追求一步到位覆蓋全球，而是采取先覆蓋區域，再覆蓋全球的建設方案。這樣的建設思路，讓北斗系統提早至少五年提供服務，為北斗應用創造了黃金般的落地窗口期。
2012年以來，北斗應用乘著五年黃金窗口期迅猛發展。已經廣泛應用于交通、民政、氣象、漁業、測繪、農業、林業、國土、水利等傳統行業領域。隨著北斗應用深化，北斗逐步開始服務于無人駕駛、市政管網、環衛、應急救援、智慧養老等智能服務和大眾信息消費等更廣闊的市場領域，北斗應用范圍和規模空間無限、潛力無限、前景無限。
（一）
北斗應用迅速普及、產業規模迅速擴大
據《中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書（2019）》數據，2012年，中國衛星導航與位置服務產業總產值僅為810億元，這一數據在2018年達到3016億元，較2017年增長18.3%。其中，由應用衛星導航技術所衍生或直接帶動形成的關聯產值，達到1947億元，較2017年增長18.1%。國內衛星導航設備營銷總規模相較于全球市場，占比逐年提高，已接近15%。
另據統計，2018年國內導航定位終端產品總銷量突破5.3億臺，其中具有衛星導航定位功能的智能手機銷售量達到3.9億臺。汽車導航后裝市場終端銷量達到400萬臺，汽車導航前裝市場終端銷量突破450萬臺，各類監控終端銷量在500萬臺左右，專業高精度接收機終端銷量突破16萬臺（套）。
2013年10月，我國出臺的《國家衛星導航產業中長期發展規劃》提出，要大力推動中國衛星導航產業快速發展，力爭到2020年產業規模超過4000億元。按照過去幾年20%到30%的增長速度，我國將如期完成這一目標。
（二）
北斗產業鏈重心轉向運營服務
目前，我國衛星導航與位置服務產業鏈已形成完整的內循環。雖然，我國衛星導航與位置服務產業鏈產值仍然主要集中在中游，但重心已經呈現出向下游轉移的趨勢，說明產業正逐步走向成熟。
據《中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書（2019）》，我國衛星導航產業鏈上游產值占比為10.94%，其中基礎器件、基礎軟件和基礎數據等環節產值分別占比為4.44%、2.1%和4.4%;中游產值占比為47.46%，其中終端集成環節占比為34.57%，系統集成環節占比為12.89%;下游運營服務產值在總產值中占比增長到41.6%，在產業鏈各環節中漲幅最快。
（三）
北斗應用與國民經濟、大眾生活相結合
在行業市場、大眾市場和特殊市場等三大細分領域，北斗應用正在深度和廣度上快速推進。
行業市場方面，北斗應用的增長主要以車船監管、高精度應用為主。同時，電力行業也已基本形成了穩定增長的授時、定位、短報文應用市場。
大眾市場中，北斗應用規模持續擴大，2018年國內銷售的智能手機超過60％的款型均支持北斗。北斗開始大規模進入乘用車輛前裝市場，目前已經累計有超過200萬輛車擁有“北斗芯”，隨著《智能網聯汽車道路測試管理規范（試行）》的出臺，智能網聯汽車新興市場需求將逐步顯現。
特殊市場涉及軍用、警用、防災減災、應急救援、公共安全等領域。除軍用裝備以外，北斗應用的相關產品及服務在警用、防災減災和安防等細分市場也獲得大量部署。
智慧城市是北斗應用的新興市場。北斗技術越來越廣泛地應用于城市綜合管理、信息化改造和智能服務的方方面面。智慧城市建設發展，為北斗應用帶來了又一廣闊市場。以城市燃氣行業應用為例，燃氣管網從2014年的40萬公里增長至2018年的80萬公里。在工程建設、運行管理、輸配調度、應急搶修、安全監控等全業務流程，均與國家北斗精準服務網深度融合。燃氣+北斗發揮出了巨大的實用價值。目前，我國展開燃氣+北斗應用的城鎮，由2016年的300多個迅速增長至2018年的600多個，國內各家大型燃氣集團，均已制定北斗應用規程，行業應用標準正在形成，北斗精準應用成為智慧燃氣發展的剛需。
除此之外，在城市給排水、供熱、環衛、公共交通、市政管理等行業的應用試點也正陸續展開。
三
北斗應用目前存在問題
當前，北斗應用存在的主要問題，包括規模小、缺乏龍頭企業，北斗品牌知名度有待提升等。需要塑造良好的創新生態和市場環境，讓有潛力的北斗應用企業做大做強，培養北斗產業的龍頭企業。
（一）
規模化不足、缺乏龍頭企業
當前，我國北斗產業呈現規模小、布局散、水平整體較低、競爭力不強等特點。統計數據顯示，至2018年，我國衛星導航與位置服務領域企事業單位數量保持在14000家左右，從業人員數量超過50萬。截至2018年年底，業內相關上市公司（含新三板）總數已達到51家，上市公司涉及衛星導航與位置服務的相關產值約占全國總產值的10.74%。但上市公司群體中，尚未出現占據行業優勢地位的巨頭。
放眼全球，在下游即應用環節占據優勢地位的10家公司中，未出現中國企業。
（二）
北斗品牌知名度有待提高
目前，在行業級市場與特殊市場，相關應用場景已對北斗應用形成不同程度的剛性需求，相關從業人員對北斗品牌印象已比較深刻。但在消費市場，由于GPS早在20多年前就進入中國市場，在大多數消費者的印象中，GPS是導航和位置服務的代名詞。
2012年之后，隨著“北斗二號”開通服務，國家加強宣傳和推廣，國內消費者對北斗系統和北斗應用有了直觀認識。但是，依然有相當一部分人習慣性將導航服務理解成為GPS服務。而近些年國內打著“北斗”旗號的“北斗地圖”“北斗養生”“北斗高科技”等，一定程度反映了人們對北斗應用的曲解。國內消費者對北斗品牌的不了解甚至誤解，其原因一方面是北斗系統開通服務才滿五年，時間不長；另一方面則是因為相關的企業競爭力不強、品牌意識不高，無法通過進入經濟生活的應用和產品，塑造良好的品牌形象。
四
推動北斗應用發展的建議
為推動北斗應用規模化、打響北斗品牌、提升北斗產業競爭力，需要塑造良好的創新生態和市場環境，讓有潛力的北斗應用企業做大做強，培養北斗產業的龍頭企業。
為此，應當以北斗應用為牽引，推動各行各業應用北斗技術，培養重點企業，構建北斗系統應用示范區。將北斗系統打造成真正的“國家名片”。
（一）
鼓勵和培育旗艦型北斗應用國企集團
國企集團涉及產業形態眾多，有著北斗應用的豐富場景和市場需求，同時能夠保障針對北斗應用進行研發和推廣的資金投入。在推進“地上用好”北斗行動的進程中，應當發揮國企的引領作用，培育旗艦型國企集團。通過發揮旗艦型國企的龍頭帶動作用，推動上下游企業、關聯企業做大做強。
（二）
創建“地上用好”北斗應用示范區
京津冀地區、粵港澳大灣區、長江經濟帶是我國重要區域戰略覆蓋的重要陣地，同時也是我國北斗產業發展的重點區域。由于北斗系統產業能夠較好地給各行業、各領域賦能，提升行業運作和城市治理的效率，加之這些地區經濟發達、北斗產業和電子信息產業發展基礎較好，因而可以在這些地區創建北斗應用特區或示范區，發揮其對全國的示范引領作用。
（三）
加強北斗應用宣傳
當前，雁棲湖北斗應用峰會已經成為院士、行業人士討論北斗應用議題的重要平臺。在此基礎上，要進一步加強對雁棲湖北斗應用峰會的宣傳和推介，使北斗應用觀念和北斗應用品牌深入人心。
（四）
推動北斗系統兼容GPS信號，服務“一帶一路”市場需求
隨著北斗應用走出國門，北斗系統將在“一帶一路”沿線國家和地區，在海外市場與GPS、格洛納斯、伽利略星座等全球衛星導航系統相遇。在此背景下，北斗企業需要本著兼容互利原則，兼容GPS和其它衛星導航系統信號，其中以GPS為主，推出雙模或多模產品，推動中國的衛星導航產品和衛星導航服務深入海外市場，擦亮北斗系統這張國家名片，為海外，特別是為“一帶一路”市場提供更加全方位的服務。