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杨长风等：加快建设下一代北斗系统 筑牢国家时空信息服务重要基石******
2020年7月31日，习近平总书记向世界宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗“三步走”发展战略圆满完成，北斗迈进全球服务新时代。
北斗卫星导航系统是我国独立建设运行的全球卫星导航系统，是联合国全球卫星导航系统国际委员会明确的全球系统核心供应商之一。北斗三号全球卫星导航系统的建成开通，是我国攀登科技高峰、迈向航天强国的重要里程碑。北斗卫星导航系统开通服务两年以来，持续运行稳定，性能稳中有升，产业快速发展，服务亿万大众，成为国家重大战略性时空信息基础设施。进入新的历史阶段，面对世界卫星导航新一轮竞技和用户不断增长的泛在时空信息需求，应深入贯彻新发展理念，加快建设下一代北斗系统，并以北斗为核心构建国家综合时空体系，抢占未来发展制高点，着力构建新发展格局，努力实现高质量发展。
迈上全球服务新阶段，树立精稳运行高标杆
北斗三号全球卫星导航系统仅用两年半时间高密度发射18箭30星，且组网发射“零故障”，创造了世界卫星导航发展史上的奇迹。
精度世界一流。北斗系统通过创新星座构型、构建星间链路、优化信号体制等多种技术创新，在全球范围实现一流精度。国际卫星导航监测组织及监测评估系统实时对我国北斗、美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略系统等全球系统监测评估结果表明，北斗系统全球定位精度优于5米，在亚太地区的精度更高，超过美国GPS、俄罗斯格洛纳斯等系统，服务性能世界一流。同时，北斗系统还可提供差异化的高精度和高完好服务，构建天地基增强服务体系，在我国及周边地区通过星基增强、精密单点定位和地基增强服务，为用户提供从米级到分米级、厘米级和事后毫米级的高精度服务，以及I类精密进近完好性服务，进一步满足用户高性能的导航定位需求。
服务功能强大。北斗系统突破卫星导航多体制兼容和一体化设计系列关键技术，在卫星平台上实现7大服务、3个频点8个信号的集成融合设计，不仅可以向全球用户提供基本的定位导航授时服务，还具备多种特色服务功能。其中包括向全球用户提供的全球短报文通信和国际搜救服务，向我国及周边地区用户提供的区域短报文通信、星基增强服务、精密单点定位和地基增强服务。北斗系统多信号的融合播发，有利于用户获取更多的可用信号，有利于提升用户高精度定位的效率，提升导航定位的可信度和可靠性。
运管高效有力。北斗全球系统由30颗卫星、数十个地面站，以及卫星与卫星、卫星与地面、地面与地面间数百条链路构成，是我国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能要求最高的巨型复杂航天系统，也是国际上第一个实现星地一体组网业务化运行的全球卫星导航系统。针对北斗系统庞大复杂、一体运行要求高、运行管理模式新等特点，创新构建中国特色的北斗系统运行管理体系。管理层面，充分发挥新型举国体制优势，建立集中统一的组织机构和工作机制，构建高效运转的管理机制和多方联保机制；技术层面，大力实施数据融通与智能运维工程，推动运管向智能化方向发展，运管水平大幅提升。
运行连续稳定。卫星导航系统作为提供时空信息服务的基础设施，连续稳定运行是重要要求，服务中断将直接影响用户使用。北斗系统的建成开通不是终点，而是新的起点。高稳定运行能力和高可靠连续服务，是北斗系统进入全球服务时代的新标尺。从世界上其他全球卫星导航系统运行来看，均出现过服务中断或服务偏差等问题。例如，2019年，欧洲伽利略系统因地面段升级造成精密时间设施故障，服务持续中断117小时，引发国际卫星导航领域高度关注。北斗系统自2012年12月27日向亚太开通服务以来，至今服务“零中断”；2020年7月31日向全球开通服务以来，系统运行连续稳定，系统性能稳中有升。
培育壮大时空服务产业，助力高质量发展
“天上好用，地上用好。”实现应用服务是北斗系统建设的出发点，也是落脚点。近年来，我国卫星导航与位置服务产业保持年均20%左右的稳健增长，2021年总产值达4690亿元，北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。
促进产业生态健康发展。作为我国战略性新兴产业，卫星导航产业经过十余年发展，已形成涵盖芯片、模块、天线、板卡、终端和服务全链条的完整产业链，芯片工艺从130纳米提升到14纳米，尺寸从150多平方毫米缩小到5平方毫米。近年来，北斗兼容型芯片模块销量超过亿级规模，北斗产业化发展写入国家“十四五”规划和2035年远景目标纲要，各地方、各行业也陆续出台相关规划和政策。目前，我国已建立北斗基础产品检测认证、北斗导航专利优先审查等机制，成立全国北斗卫星导航标准化技术委员会，卫星导航基础产品自主优质供给不断扩大，卫星导航专利累计申请量保持全球第一，百余项重要标准先后制定发布，北斗产业生态持续健康发展。
保障国民经济命脉安全。北斗深度融入我国国民经济多个领域，通过提供精准、可靠的时空基准信息服务，实现显著的经济效益和社会效益。在交通运输领域，建成全球最大的车联网平台，截至2021年底，国内超过780万辆道路营运车辆、4万多辆邮政快递干线车辆已应用北斗系统，大幅提升我国综合交通管理效率和运输安全水平。在通信领域，与中国移动合作在全国范围建设超过4000座北斗地基增强基准站，建成全球规模最大的5G+北斗高精度服务系统，可面向全国广大地区提供高精度定位服务。在电力领域，已完成超过2000座电力行业北斗地基增强基准站部署，为无人机自主巡检、变电站机器人巡检、杆塔监测等提供高精度服务。在救灾减灾领域，已建成多级服务平台，应用北斗终端约5万台，成功预警甘肃黄土滑坡、湖南石门山体滑坡等自然灾害。随着新基建战略的布局推动，北斗加速融入并持续护航电力电网、金融、电信、信息网络等基础设施建设，为国民经济命脉安全稳定运行提供有力保障。
赋能经济社会产业发展。北斗广泛进入民生领域，正在催生“北斗+”和“+北斗”的新业态、新模式，深刻改变人们的生产生活方式。以智能手机和智能穿戴设备为代表的北斗大众领域应用获得全面突破，包括智能手机器件供应商在内的多家国内外主流芯片厂商与北斗达成合作。2021年，在国内智能手机出货中，支持北斗系统的达3.24亿部，占总出货量的94.5%。在智慧家居、智慧社区、智慧文旅、智慧教育等涉及大众生活的数字化应用场景，北斗精准统一的时空服务正加快与物联网、云计算、大数据、人工智能等新技术融合，促进经济社会提质增效发展。
推动构建人类命运共同体。中国的北斗，也是世界的北斗。北斗全球系统的建成是我国为全球公共服务基础设施建设作出的重大贡献，也对推动构建人类命运共同体具有深远意义。北斗积极推动国际化发展，务实开展国际合作，与其他卫星导航系统兼容共用、共同发展，携手为全球用户服务。积极履行全球系统核心供应商的责任担当，广泛参与联合国框架下多边协调交流活动，成功加入国际民航、海事、通信、搜救等国际组织标准，服务国际主要行业应用。根据不同国家、不同行业应用需求，提供定制化的北斗应用解决方案，国产北斗应用产品输出到全球半数以上的国家和地区，东盟、南亚、东欧、西亚、非洲、阿盟等用户陆续加入北斗“朋友圈”，北斗应用惠及全球，为世界贡献中国智慧和中国力量。
加快建设下一代北斗，打造竞争新优势
2020年，世界卫星导航发展进入新纪元，全球四大卫星导航系统和日印等区域系统均已提供服务，并瞄准2035年前后形成新的竞争优势。展望未来，北斗系统要应势而上、承上启下，不断开拓创新，打造竞争新优势。
卫星导航进入新一轮国际竞技。当前，全球在轨运行服务的卫星数量有近140颗，世界卫星导航全面进入多系统服务新阶段。为进一步提升系统能力和全球竞争力，世界各主要卫星导航国家瞄准更高精度、更多功能、更加安全，均在规划和部署新一代系统。美国计划2034年前完成32颗GPSIII系列卫星部署，欧洲计划2035年前完成第二代伽利略系统建设，俄罗斯计划2030年建成以新一代卫星为主体的导航星座，新一轮世界卫星导航新竞技态势日益凸显。
创新升级北斗系统。面对创新超越的重要机遇期，北斗要创新系统架构，在现有中高轨混合星座基础上，紧抓商业航天发展机遇，构建高中低轨混合星座，实现全球分米级高精度服务能力；要加强核心攻关，加快激光星间链路、数字化载荷、新型原子钟等对系统精度和安全性提升有关键影响的核心技术和产品研发；要创新运维模式，推动监测资源天基化、时空基准天基化、地面系统一体化、运维能力智能化发展；要强化特色功能，实现更大容量、更高速率、更低功耗的短报文通信能力和全球随遇接入能力，全面提升系统性能、拓展服务功能、强化安全可信。
构建综合时空体系，擘画未来发展新愿景
习近平总书记指出，北斗系统将面向“一带一路”国家和地区开通服务，2020年服务范围覆盖全球，2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。
当前，我国正在积极推动以北斗为核心构建国家综合定位导航授时(PNT)体系，满足万物感知、万物互联和万物智能时代的时空信息服务需求，支撑新一轮科技革命和产业变革。
融合多种手段满足泛在可信需求。人类获取时空信息的手段经历了自然地物导航、机械装置导航、无线电/惯性导航、卫星导航四个阶段。目前，卫星导航满足了全球地表及近地空间内用户普适的低成本PNT需求，但由于无线电信号具有信号易被遮挡和干扰等固有特性，卫星导航应用存在一定局限。例如，在复杂电磁环境下易受干扰和阻断，信号穿透障碍能力受限，在隧道、峡谷、密林、高楼、室内等区域，有时无法正常使用，而且难以抵达深海、深空。面对人类活动空间逐步扩展到陆海空天全域和更加泛在安全的应用需求，要综合发展卫星导航、惯性导航、室内导航、水下导航、深空导航等多种导航技术，融合5G、大数据、人工智能等新技术，形成陆海空天一体、室内室外无缝衔接的时空信息服务能力。
以北斗为核心构建综合时空体系。卫星导航虽然存在一定的使用局限，但在各种定位导航授时手段中，以其全球覆盖、全天候、全天时、高精度、便捷性、低成本等独特优势，既是目前人类社会使用最广泛的PNT手段，也是为其他各类PNT手段提供统一时空基准的重要基础。相比卫星导航，任何其他PNT手段都不能兼具上述优势，缺少卫星导航，将导致PNT体系碎片化发展。当前，我国正在推动以北斗系统为核心的国家综合PNT体系建设，2035年前，我国将建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合时空体系，通过体系融合聚能、赋能、生能、强能，为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。在不远的未来，从室内到室外，从深海到深空，用户均可享受全覆盖、高可靠的导航定位授时服务，北斗卫星导航系统将更好地服务全球、造福人类。
作者：杨长风 卢鋆（杨长风系中国工程院院士，北斗卫星导航系统工程总设计师；卢鋆系北斗地面试验验证系统副总设计师，北京跟踪与通信技术研究所高级工程师）
来源：《中国网信》2022年第5期
藏粮于技，丰收底气越来越足****** 核心阅读 党的二十大报告提出，“全方位夯实粮食安全根基”“强化农业科技和装备支撑”。 粮食稳产增产，根本出路在科技。各地区各部门着力推进农业科技装备全领域突破，不断提升农业机械化、信息化、智能化水平，田间地头激荡的科技动能，转化为一季一季的丰收，粮食安全的支撑保障越来越强。 农业机械化迈向全程全面，“农家好帮手”为粮食稳产增产护航 冬闲人不闲。河南省获嘉县位庄乡大位庄村田间，麦苗青青，种粮大户徐方子正抓紧给麦苗浇越冬水。说话间，徐方子一键启动，滴灌设备轰轰作响，细水滋润麦苗根部。 滴灌水肥一体化设备是徐方子新添的种粮“神器”。“现在气温低，水浇多了易结冰，浇少了起不到灌溉作用，多亏有了这个好帮手，实现了精准滴灌。”徐方子算起细账：根据土地旱涝情况调节灌溉水量，一年下来，亩均节约灌溉用水30立方米，增产粮食100公斤以上，增收300元左右。 靠着20多台大农机，从种到收实现全程机械化，徐方子牵头成立合作社，流转土地4000多亩种粮。“有大农机护航，种粮越来越得劲！”徐方子说，过去4000亩农田浇一遍水要十几天，现在三五天就搞定，植保飞防一次只需一天，“我明年打算再添几台大型收割机、旋耕机，扩大流转规模，带动更多乡亲种粮增收。” 技术新、装备强，不断优化升级的农业机械，成为越来越多的“农家好帮手”，为粮食稳产增产护航。这10年，希望的田野上演“动力变革”，我国农作物耕种收综合机械化率超过72%，提高15个百分点，有力支撑我国粮食产量站稳1.3万亿斤台阶。 “瞄准党的二十大报告提出的建设农业强国目标，我国农业机械装备仍有不少短板要补，下一步要以补齐大型大马力机械、丘陵山区适用小型机械这‘一大一小’两个短板为重点，推进农机装备全领域突破。”农业农村部农业机械化管理司副司长王甲云说，要加快实施农机装备补短板行动，创制推广一批“一大一小”农机，加速产业化进程，推动农业机械化向全程全面高质高效方向发展。 加快补上农机具短板，各地积极行动起来。四川省南部县山地农田零散，当地开展农田宜机化改造，开发推广适宜山地的小型农机。“田埂、荒坡变成了可用地，各式小农机撒欢跑，种粮底气更足了。”黄金镇种植大户谢海涛流转土地1200余亩，靠着机械化轮作油菜、小麦与水稻，今年秋季水稻又获大丰收。 看全国，瞄准农业生产需求，山地拖拉机、油菜移栽机等适用农机具陆续投用，丘陵山区“无机可用”“无好机用”问题逐步得到缓解。 王甲云介绍，下一步将加快破解“一大一小”农机装备卡点难点，坚持研发制造、推广应用两端发力，突破核心技术，拓展应用场景，增强有效供给，优化产业生态，不断提升农机装备产业链供应链韧性和自主可控水平。 新品种新农艺扎根沃野，让农民用最好的技术种出最好的粮食 今年秋收，旱稻平均亩产630公斤，这可乐坏了云南省双柏县爱尼山乡大箐村农民尹鸪，“真没想到，杂交稻在旱地里种，产量还这么高。” 尹鸪家的60亩旱稻，是今年省级杂交稻旱种绿色高质高效示范项目点之一。说起高产秘诀，尹鸪打开了话匣子：品种选的是“滇禾优615”，充分利用病虫害绿色防控等先进技术，水稻旱种不用育秧和插秧，直接播种，减肥减药，省水又省工，打出来的绿色稻米很受市场欢迎。 今年楚雄彝族自治州示范推广杂交稻旱种2万余亩，增产稻谷650万公斤。州农业科学院农业技术推广站站长何三平介绍，水稻旱种作为一项轻简栽培技术，有效提高生产效率和效益，“明年州里将加大旱种水稻品种的筛选力度，加强品种和技术的集成创新，进一步提高农民种植效益。” 放眼沃野田畴，节水抗旱小麦、籽粒机收玉米等一大批优良品种持续涌现，测土配方施肥、病虫害绿色防控等一大批节本增效新技术扎根田间……我国农作物良种覆盖率超过96%，农业科技进步贡献率超过61%，藏粮于技，不断巩固和提高粮食综合生产能力。 农业农村部科技教育司技术推广处一级调研员张凯说，近年来我国农业科技创新能力稳步提升，新品种、新农艺要真正落地生根，关键得让农民学得会、用得上、真管用。据测算，在生产条件相同、投入不变的情况下，仅通过提高农业技术到户率，粮食单产提高幅度便可达10%以上。 “寒潮来了，气温骤降，小麦越冬咋办？” “现在，咱这里的小麦大多是三叶到六叶期的壮苗，只要肥水跟得上，问题不大……” 山东省德州市陵城区种粮大户李功华，通过手机向省农科院作物所副所长曹新有咨询，“有专家给俺指导，心里踏实多了。”李功华说。 今年，陵城区打造“吨半粮”创建示范区，为满足乡亲们的农技服务需求，区里建设“区—乡—村”三级服务平台，打造针对性强、精准度高的“滴灌式”培训体系，把课堂直接搬到田间地头，每个乡镇配备专业化农事服务队伍，总规模达1900余人。 “增产增效增收，关键是要让农民用最好的技术种出最好的粮食。”张凯说，近年来，农业农村部在吉林、内蒙古等13个省区市实施了农业重大技术协同推广计划，下一步将加快构建多元互补、高效协同的农技推广体系，引导广大农业科技工作者把论文写在田间，打通科技应用的“最后一公里”，带动农业稳产保供、农民持续增收。 从会种地变为“慧”种地，现代农业装上“数字引擎” 吃过早饭，江西省鹰潭市余江区杨溪乡农民张单英坐在院子里，沏了杯茶，掏出手机查看油菜长势，菜苗已经露出点点绿意，柔嫩的叶儿在风中摇曳。 去年，江西省农业厅研发了一套物联网实时监控系统，通过手机就能远程操控种地。张单英积极联系，为自家流转的1000余亩农田加装了这套系统。 来到张单英的种植基地，只见地里分片竖着监测电子屏，风向风力、空气温湿度、土壤温湿度、光照强度等参数一目了然，数据通过物联网传送到手机。“点点手机，湿度大了就可以排水，pH值异常就增肥，手机成了新农具！”张单英说。 余江区农业农村粮食局副局长陈立财介绍，从会种地变为“慧”种地，数字农业让农民种田效益大大增加，目前全区智慧种植农田面积达1.5万亩。“下一步，我们将让物联网技术在农田监测、作物种植等农业领域发挥更大作用。” 从面朝黄土背朝天到面朝屏幕背朝云，现代农业陆续装上“数字引擎”。各地推动物联网、大数据、云平台等新技术与农业生产深度融合，全国累计创建9个农业物联网示范省份、建设64个国家数字农业创新应用基地。农业农村部市场与信息化司司长唐珂介绍，现代信息技术在粮食生产中的应用逐渐成熟，去年全国大田种植信息化率达到21.8%，今年60多万台装有北斗导航的智能化农机投入“三秋”生产。 智能化农机咋作业？今年“三秋”大忙，山东省广饶县瀚翔家庭农场负责人田照深新买的几台潍柴雷沃智能农机派上了大用场。雷沃谷神籽粒收割机灵活地收获作业、转弯掉头、仓满自动卸粮。“虽然是无人驾驶，但有了北斗卫星这双‘眼睛’，1000米长度的地头误差不超过2.5厘米。”田照深说，收割完成后，液压旋转犁、复式播种机等智能农机接着上，从碎土到播后镇压一次性完成，“收耕种一气呵成，速度快，出苗还整齐，来年指定又是个丰收年”。 “农机服务组织已成为农业社会化服务的主力军，也是智慧农机的主要使用者。”王甲云介绍，从“单打独斗”到“抱团种田”，智慧农机有了更大用武之地。各地区各部门积极采取措施，支持智能化农机推广应用和农机社会化服务发展，促进小农户和现代农业发展有机衔接。 唐珂说，下一步要加大政策支持力度，推进先进农机创制应用，推动现代信息技术与粮食生产各领域、各环节全面融合发展，提高农业生产智能化、经营网络化、管理数据化、服务在线化水平，全方位夯实粮食安全根基，为推进农业现代化提供坚实支撑。（记者常钦） （文图：赵筱尘 巫邓炎） [责编：天天中] 阅读剩余全文（）  视觉焦点
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