北斗系統(tǒng)商業(yè)簡史：兼容與高精度

中國的北斗系統(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)計數(shù)據(jù)顯示，2012年，中國衛(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年達到2118億元，較2015年增長約22.06%。其中，北斗系統(tǒng)對產(chǎn)業(yè)核心產(chǎn)值的貢獻率已達到70%，表現(xiàn)可圈可點。

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信號兼容以獲得更好服務(wù)，與“先入為主”的GPS爭奪存量市場；二是“高精度”，利用高精度、短報文通信等特色功能，進入此前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組網(wǎng)衛(wèi)星計劃被送往太空，中國的北斗系統(tǒng)將進入全球組網(wǎng)的新時代。多名業(yè)內(nèi)人士分析，北斗三號將延續(xù)和加強北斗系統(tǒng)的高精度、廣覆蓋等競爭優(yōu)勢，北斗系統(tǒng)有望取得更廣闊的市場空間。

“兼容”生意經(jīng)

民用市場的“火爆”，也顯示了GNSS巨大的商業(yè)空間。這是世界主要經(jīng)濟大國致力發(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，是北斗試驗系統(tǒng)；2004年立項的北斗二號，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，則要完成30顆左右的衛(wèi)星組網(wǎng)。

2017年1月，中國將國家科技進步獎特等獎頒給“北斗二號衛(wèi)星工程”，似乎有“總結(jié)評價”的味道；2017年第四季度，四顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星計劃被送往預(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)高級顧問孫家棟院士曾說，中國發(fā)展北斗產(chǎn)業(yè)，始終有一個如何面對GPS的問題?？偟乃枷胧恰凹嫒荨保遣慌懦?。

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。以內(nèi)置于智能手機的導(dǎo)航模塊為例，以往接收的是GPS單模信號，“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。

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：三維空間需要三個參數(shù)確定一個坐標。由于信號傳輸有時延等原因，導(dǎo)航衛(wèi)星的時鐘和接收終端的時鐘存在誤差，因而需要第四個參數(shù)“校準”誤差。這也就是說，終端至少需要四顆衛(wèi)星的信號才能定位。兼容讓終端接收更多衛(wèi)星信號，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)獨占的領(lǐng)域，比如智能手機。中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2016年中國銷售的5.1億部智能手機中，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。

中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會首席科學(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，北斗系統(tǒng)應(yīng)用在五大領(lǐng)域至少有所突破：除了存量市場的智能手機終端、汽車前裝市場之外，還存在高精度創(chuàng)新應(yīng)用市場、智能泛在位置服務(wù)市場和國際導(dǎo)航市場。

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

從2014年開始，新經(jīng)濟、新業(yè)務(wù)此起彼伏，不少企業(yè)試圖推動北斗技術(shù)與大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等技術(shù)融合，以開拓新的應(yīng)用場景。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。

曹沖將這種趨勢總結(jié)為“新時空”服務(wù)，“新”既是對應(yīng)“新經(jīng)濟”，也表示“北斗+具體行業(yè)、具體場景”的應(yīng)用性思維。

山東大學(xué)信息科技與工程學(xué)院教授邢劍平認為，新時空的出現(xiàn)，北斗的成本會下降而產(chǎn)業(yè)規(guī)模也會提升。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，都將在即將開始全球組網(wǎng)的北斗三號中延續(xù)和深化。

中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會咨詢中心主任李冬航表示，與北斗二號相比，北斗三號目標是實現(xiàn)全球信號覆蓋，它的新信號系統(tǒng)是對北斗二號的完善，信號質(zhì)量與服務(wù)性能會更為出色。

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

高精度“變陣”

“兼容”策略還無法完全解釋北斗產(chǎn)業(yè)過去五年的成功?；仡櫋氨倍飞虡I(yè)史”，另一被市場看多的關(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世紀經(jīng)濟報道記者注意到，2012年建成北斗二號時，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。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，尤其低緯度地區(qū)性能特點更為明顯；二是北斗系統(tǒng)提供多個頻點的導(dǎo)航信號，能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務(wù)精度。

21世紀經(jīng)濟報道記者發(fā)現(xiàn)，北斗三號在設(shè)計之初，就將目標放在比肩尚未發(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)計指標上，定位精度大幅提升。北斗三號衛(wèi)星可以利用星間鏈路，實現(xiàn)相互間的通信和數(shù)據(jù)傳輸，還能相互測距，自動“保持隊形”。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)星能夠有效實現(xiàn)分米級乃至毫米級的定位精度。如今已有超過2000座地面參考站覆蓋全國許多城市。

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，用戶們購買產(chǎn)品時也指定北斗系統(tǒng)，認可度與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)用在城市燃氣、城鎮(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，目前全國燃氣管網(wǎng)北斗應(yīng)用的市場總規(guī)模已達到20億元。除燃氣行業(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)“藍海”。同樣的例子還有共享單車。共享單車定位找車和“電子圍欄”的實現(xiàn)，都有賴于亞米級的高精度。據(jù)中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會預(yù)計，目前我國共享單車年化市場使用規(guī)模超過1700億次。以1元單價和10%的市場滲透率計算，未來共享單車市場所形成的位置服務(wù)市場規(guī)模將超過170億元，前景廣闊。