北斗系統(tǒng)商業(yè)簡(jiǎn)史：兼容與高精度

中國(guó)的北斗系統(tǒng)，2012年底正式提供區(qū)域服務(wù)。之后的短短五年間，北斗系統(tǒng)完成“從1到100”的壯舉。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2012年，中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值僅為812億元，這一數(shù)據(jù)在2016年達(dá)到2118億元，較2015年增長(zhǎng)約22.06%。其中，北斗系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值的貢獻(xiàn)率已達(dá)到70%，表現(xiàn)可圈可點(diǎn)。

這五年間，北斗系統(tǒng)的“商業(yè)史”始終貫穿著兩大關(guān)鍵詞：一是“兼容”，和其它GNSS信號(hào)兼容以獲得更好服務(wù)，與“先入為主”的GPS爭(zhēng)奪存量市場(chǎng)；二是“高精度”，利用高精度、短報(bào)文通信等特色功能，進(jìn)入此前GPS尚未覆蓋的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

2017年第四季度，四顆覆蓋全球的北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星計(jì)劃被送往太空，中國(guó)的北斗系統(tǒng)將進(jìn)入全球組網(wǎng)的新時(shí)代。多名業(yè)內(nèi)人士分析，北斗三號(hào)將延續(xù)和加強(qiáng)北斗系統(tǒng)的高精度、廣覆蓋等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，北斗系統(tǒng)有望取得更廣闊的市場(chǎng)空間。

“兼容”生意經(jīng)

民用市場(chǎng)的“火爆”，也顯示了GNSS巨大的商業(yè)空間。這是世界主要經(jīng)濟(jì)大國(guó)致力發(fā)展GNSS的原因之一。不過，“先入為主”的GPS在前，“新版”GNSS 要“后來居上”，并沒有那么容易。

中國(guó)的北斗系統(tǒng)建設(shè)執(zhí)行“三步走”戰(zhàn)略：1992年開始的北斗一號(hào)，是北斗試驗(yàn)系統(tǒng)；2004年立項(xiàng)的北斗二號(hào)，提供區(qū)域性的導(dǎo)航、定位服務(wù)，2012年年底建成并提供亞太地區(qū)區(qū)域服務(wù)；而覆蓋全球的北斗三號(hào)，則要完成30顆左右的衛(wèi)星組網(wǎng)。

2017年1月，中國(guó)將國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)?lì)C給“北斗二號(hào)衛(wèi)星工程”，似乎有“總結(jié)評(píng)價(jià)”的味道；2017年第四季度，四顆北斗三號(hào)組網(wǎng)衛(wèi)星計(jì)劃被送往預(yù)定軌道，北斗系統(tǒng)全球組網(wǎng)的“第三步”正式開啟。

2012年到2017年的五年間，北斗系統(tǒng)已具備亞太部分地區(qū)服務(wù)能力。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)高級(jí)顧問孫家棟院士曾說，中國(guó)發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)，始終有一個(gè)如何面對(duì)GPS的問題。總的思想是“兼容”，是不排斥。

如同人們?nèi)粘＠斫獾囊粯?，“兼容”意味著設(shè)備能接收至少兩套系統(tǒng)的信號(hào)。以內(nèi)置于智能手機(jī)的導(dǎo)航模塊為例，以往接收的是GPS單模信號(hào)，“兼容”之后意味著接收GPS/北斗雙模乃至GPS/北斗/格洛納斯三模信號(hào)。

兼容的直接好處，是可以獲得更好的服務(wù)。GNSS的工作原理遵循基本的物理學(xué)理論：三維空間需要三個(gè)參數(shù)確定一個(gè)坐標(biāo)。由于信號(hào)傳輸有時(shí)延等原因，導(dǎo)航衛(wèi)星的時(shí)鐘和接收終端的時(shí)鐘存在誤差，因而需要第四個(gè)參數(shù)“校準(zhǔn)”誤差。這也就是說，終端至少需要四顆衛(wèi)星的信號(hào)才能定位。兼容讓終端接收更多衛(wèi)星信號(hào)，而衛(wèi)星越多，誤差越小，定位精度越高。

依托這種兼容策略，北斗服務(wù)在過去五年逐漸滲入GPS曾經(jīng)獨(dú)占的領(lǐng)域，比如智能手機(jī)。中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2016年中國(guó)銷售的5.1億部智能手機(jī)中，已有約40%兼容北斗系統(tǒng)。

不過，“兼容”并不意味著北斗系統(tǒng)只是錦上添花的輔助者。

中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)首席科學(xué)家曹沖指出，隨著衛(wèi)星覆蓋亞太布局、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的推進(jìn)，北斗系統(tǒng)應(yīng)用在五大領(lǐng)域至少有所突破：除了存量市場(chǎng)的智能手機(jī)終端、汽車前裝市場(chǎng)之外，還存在高精度創(chuàng)新應(yīng)用市場(chǎng)、智能泛在位置服務(wù)市場(chǎng)和國(guó)際導(dǎo)航市場(chǎng)。

北斗系統(tǒng)過去五年的不斷完善，為增量市場(chǎng)的開拓提供了技術(shù)基礎(chǔ)。

從2014年開始，新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)務(wù)此起彼伏，不少企業(yè)試圖推動(dòng)北斗技術(shù)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等技術(shù)融合，以開拓新的應(yīng)用場(chǎng)景。例如，共享單車就嘗試內(nèi)置北斗高精度芯片，劃定“電子圍欄”，以解決亂停亂放的問題。

曹沖將這種趨勢(shì)總結(jié)為“新時(shí)空”服務(wù)，“新”既是對(duì)應(yīng)“新經(jīng)濟(jì)”，也表示“北斗+具體行業(yè)、具體場(chǎng)景”的應(yīng)用性思維。

山東大學(xué)信息科技與工程學(xué)院教授邢劍平認(rèn)為，新時(shí)空的出現(xiàn)，北斗的成本會(huì)下降而產(chǎn)業(yè)規(guī)模也會(huì)提升。所以企業(yè)要避免就北斗而北斗，要把北斗深入融合到其他產(chǎn)業(yè)中。

這也算是另一種“兼容”：北斗設(shè)備不是單純提供位置信息的北斗設(shè)備本身，而是融合、兼容在其它的應(yīng)用設(shè)備之中。

“兼容”的優(yōu)勢(shì)，都將在即將開始全球組網(wǎng)的北斗三號(hào)中延續(xù)和深化。

中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)咨詢中心主任李冬航表示，與北斗二號(hào)相比，北斗三號(hào)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全球信號(hào)覆蓋，它的新信號(hào)系統(tǒng)是對(duì)北斗二號(hào)的完善，信號(hào)質(zhì)量與服務(wù)性能會(huì)更為出色。

邢劍平表示，原北斗二號(hào)僅覆蓋亞太地區(qū)，現(xiàn)在伴隨著“一帶一路”倡議的提出，全球信號(hào)覆蓋的北斗三號(hào)適逢其時(shí)，將帶動(dòng)北斗應(yīng)用走向更廣闊的海外市場(chǎng)。

高精度“變陣”

“兼容”策略還無(wú)法完全解釋北斗產(chǎn)業(yè)過去五年的成功。回顧“北斗商業(yè)史”，另一被市場(chǎng)看多的關(guān)鍵詞是“高精度”。

正如前文所說，GNSS本身存在著誤差。北斗系統(tǒng)建設(shè)的一大工作是，通過發(fā)射更多衛(wèi)星和建設(shè)更多地面參考基站，盡可能縮小誤差。從北斗二號(hào)建成到即將全球組網(wǎng)，北斗系統(tǒng)的一大顯著變化是精度越來越高。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者注意到，2012年建成北斗二號(hào)時(shí)，北斗系統(tǒng)的定位精度為10米左右，這與GNSS俱樂部“老大哥”GPS的表現(xiàn)相當(dāng)。而如今，北斗系統(tǒng)的定位精度從小于10米縮小到小于8米。

2016年6月發(fā)布的《中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)白皮書》顯示，一是北斗系統(tǒng)空間段采用三種軌道衛(wèi)星組成的混合星座，與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比高軌衛(wèi)星更多，抗遮擋能力強(qiáng)，尤其低緯度地區(qū)性能特點(diǎn)更為明顯；二是北斗系統(tǒng)提供多個(gè)頻點(diǎn)的導(dǎo)航信號(hào)，能夠通過多頻信號(hào)組合使用等方式提高服務(wù)精度。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者發(fā)現(xiàn)，北斗三號(hào)在設(shè)計(jì)之初，就將目標(biāo)放在比肩尚未發(fā)射的第三代GPS導(dǎo)航衛(wèi)星以及伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)上，定位精度大幅提升。北斗三號(hào)衛(wèi)星可以利用星間鏈路，實(shí)現(xiàn)相互間的通信和數(shù)據(jù)傳輸，還能相互測(cè)距，自動(dòng)“保持隊(duì)形”。全球組網(wǎng)后，北斗系統(tǒng)的定位精度將提升1-2倍。加上地面基站、參考站的幫助，北斗衛(wèi)星能夠有效實(shí)現(xiàn)分米級(jí)乃至毫米級(jí)的定位精度。如今已有超過2000座地面參考站覆蓋全國(guó)許多城市。

高定位精度意味著可以有更多的應(yīng)用，比如駕考或者在復(fù)雜山區(qū)的導(dǎo)航，北斗的表現(xiàn)都超過國(guó)外導(dǎo)航系統(tǒng)。加上北斗的多系統(tǒng)兼容性，北斗系統(tǒng)在用戶間的口碑正在逐漸提升，用戶們購(gòu)買產(chǎn)品時(shí)也指定北斗系統(tǒng)，認(rèn)可度與2012年相比有了很大的提升。

截至目前，北斗高精度服務(wù)廣泛應(yīng)用在城市燃?xì)?、城?zhèn)供熱、電力電網(wǎng)、供水排水、智能交通、智能養(yǎng)老等領(lǐng)域。據(jù)估計(jì)，目前全國(guó)燃?xì)夤芫W(wǎng)北斗應(yīng)用的市場(chǎng)總規(guī)模已達(dá)到20億元。除燃?xì)庑袠I(yè)外，水、電、熱、通信等其它類似的市政管網(wǎng)領(lǐng)域也可以實(shí)現(xiàn)類似的北斗高精度應(yīng)用，由此將形成超過1500億元規(guī)模的空間位置服務(wù)“藍(lán)?！薄?img src="http://v1.cdn-static.cn/2017/11/29/jakoh5fw.png" class="fr-dib">同樣的例子還有共享單車。共享單車定位找車和“電子圍欄”的實(shí)現(xiàn)，都有賴于亞米級(jí)的高精度。據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)，目前我國(guó)共享單車年化市場(chǎng)使用規(guī)模超過1700億次。以1元單價(jià)和10%的市場(chǎng)滲透率計(jì)算，未來共享單車市場(chǎng)所形成的位置服務(wù)市場(chǎng)規(guī)模將超過170億元，前景廣闊。