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【物流学术年会展播】吴海涛:北斗卫星系统新进展及在物流中的应用
来源: 时间:2023/12/7 14:05:34 作者:
  

——在2023年(第二十二次)中国物流学术年会上的演讲(摘要)

中国科学院空天信息创新研究院党委副书记、副院长,北斗卫星系统工程副总设计师 吴海涛

(2023年11月18日 江苏·无锡)

与今天其他演讲人相比,我是来做跨界交流的。一直以来,我从事的工作是参与研发北斗系统工程。最近几年,更多的精力放在了北斗的应用推广上。2019年,我有缘与北京交通大学张晓东教授和顺和集团等,一起开发北斗在物流行业的应用,这才开始与物流行业结缘。通过这几年与物流行业的接触,我对物流产生了兴趣。

物流的流性特点挺有意义,同时具有挑战性。北斗工程的挑战是在具体的技术本身,比如原子钟技术、发射技术、卫星制造技术、精密测量等技术。通过对物流的初步接触,我理解,物流的挑战在于结构、形态和物态的复杂性。卫星导航的系统结构很简单,就是天上几十个卫星,地面几个站,它是另外的挑战。物流学术年会的报告今天一天听下来,对我有非常多的启发,值得我来学习。

我今天的报告主要是信息和数据方面的,北斗相关的应用,有些也涉及到物流。

一、北斗系统情况

北斗的系统建设是按照“三步走”来开展工作,北斗一号是1994年开始,然后是北斗二号、北斗三号。北斗三号即全球卫星导航系统,2020年10月31号由总书记宣布开通。目前,北斗二号有15颗卫星,北斗三号有31颗卫星,北斗二号的卫星寿命到期之后就不再补发,最后在天上维持运转的就是31颗卫星和一些备份卫星,现在这些卫星的性能,还是很稳定的。

在中国及周边区域测量到的主干服务系统精度是两到三米,提供七大功能,有三个是全球性的。就是定位导航授时,还有全球短报文通信、国际搜救、区域短报文通信、精密单点定位等功能。与物流行业相关的,目前是基本服务:运输、区域短报文。主要在地面通信网络不能覆盖的地方,短报文对他们有帮助,后面分米级的服务,还有厘米级、毫米级进物流园区的,这个可能有需要。

北斗从1994年开始到2020年建成,26年的时间,经过这么多年的努力,陆陆续续进入到国际标准。

二、北斗应用进展

国家主席习近平在2022年首届北斗规模应用国际峰会贺信中指出,“北斗规模应用进入市场化、产业化、国际化发展的关键阶段。”

北斗芯片、模块、天线等系列基础产品已经实现亿级量产规模,2022年我国卫星导航与位置服务产业总体产值突破5000亿元。

1.行业领域应用。北斗有行业应用、大众应用,基本上进入到了各行各业,北斗是一个代词,指的是时间和空间位置的服务。

交通运输。包括物流车辆,这是来自交通运输部的强制性的,不是指所有的工作车辆,如果按方向盘来计算,中国涉及到工作运输的导航车辆超过一亿辆。

农林牧渔。中国是农业大国,在新疆、河南、东三省的农业自动化应用卓有成效,越是平原地区,对农业林业的贡献就越大。

快递物流。主要是还是最后一百米的问题,有些做的再彻底一些,还涉及到法律和政策问题。

2.大众消费领域应用。去年智能手机出货量2.6亿,占比达到98.5%。手机销售生产在工信部需要登记,所以这个数据是准确的。以前的苹果手机是没有北斗的,现在苹果也都有了,再过一段时间,我们所接触到的所有手机都会有北斗。北斗前一段时间也在宣传Mate60华为手机,卫星可以直接连通,把功能做到完全低价市场化还有一段距离,但这个功能在世界上是领先的。高精度地图,像高德、腾讯、百度等等,车道级导航沉浸式的已经有了,是北斗加上地基增强网络和地面供应商一起研发的。

3.海洋领域应用。海洋有些方面算是行业,有些大的是一个领域,短报文会起到很大作用。但跨境远洋的运输,特别涉及到集装箱方面,都是金属的场合,怎么来做好无线电的定位和监视跟踪,这里面的挑战还是蛮大的。

钻井平台。海上高精度的应用对北斗来说就是钻井平台的管理、正常的运营管理和寻找海上石油。北斗卫星导航定位发挥了巨大的作用,以前去的时候找到了,回的时候不知道找到的地方到底在哪儿,现在有了北斗,就比较容易复位。

海洋渔业。海上想学习“美团快递”的方式来做,但这个相比陆地上来做难度要大得多,本质上还是需求,没有那么多的需求,也很难做出相对比较大规模的互联网服务。

海洋环境监测。北斗系统成为了服务于全球海洋观测网的三大卫星系统之一,现在得到的数据相对比较多了。这几年我们在海洋做的工作多一点,国家也是号召向海洋进军,但如果和陆地上的工作来比,海洋基本上还是一个空白。

应急搜救。前几年做了一个海上搜救实验,北斗在这里面发挥的作用主要是跟短报文在一起,在相关的船员、一般人身上都要穿救生衣,在这里面用一些脉冲式电池,还有脉冲式短报文的通信装置,这样可以快速实施救援,因为海上灾难不同的地方就是最后一个人不救上来的话,这个总指挥就很难下达结束救援的决定,而这一个人有时候拖上十天半个月,精神折磨和成本损失是很大的,所以这个方面还有很多要做的事情。

4.空天领域应用。从科学研究的角度来说一直在做这个事情,但有了北斗和北斗自己的一些特色服务之后,我们在这个领域的进步是巨大的,空间的天数、大气参数,现在也在往深空去发展和进军。

包括无人机起降,我们在物流里面涉及到无人机的物流配送,作为一般的老百姓知道比较多的就是无人机,进入到物流里面,只要解决了相关的政策问题还是有很大的空间。

5.国际规模应用。国际上北斗是往外走,到各个国家去落地应用,由于GPS先入为主,我们要做这个应用主要还是靠企业,加上北斗的特色功能。全球120个国家都有北斗的落地应用,这项工作还在持续推进之中,北斗是一个全球系统,我们也是致力于全球化。

6.商贸物流应用。北斗在山东临沂有一个示范库,涉及到省内线路的运作。顺和集团提供了五千平米的示范仓,我们在这个附近也建了一个北斗基站。目前开展的工作实现了室内外北斗时空坐标的统一。北斗主要提供位置和时间服务,户外是北斗信号,室内也涉及到时空基准问题,我们把这个室内外全部打通了。

“仓”:位置管理相关,我们把所有的仓位全部坐标化。商贸物流的货物特点和快递的货物特点是不一样的,这项工作首先是从时空的角度,对整个仓进行管理。

“配”:主要工作是无人装卸,适于做无人装卸作业,开发的工作已经基本上完成,投入应用了。

“运”:主要涉及到无人化方面,还有特种的场合,涉及到高精度。主要是提供一些新的定位技术和手段,把“仓-配-运”尽可能连通起来,对每一个货物进行持续连续的跟踪和管理。

未来不说多,回到北斗本身,今年计划发射几个备份卫星。北斗系统运行维护是持续的工作,会坚持不懈的做好。国务院最近正推进北斗市场化、规模化和国际化的应用,交通运输部门也是作为主力来参与,我相信北斗在物流行业肯定是大有作为的。

谢谢!

(根据速记整理,未经本人审阅,转载请注明作者和来源中国物流学会。)

       


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