北斗系统在行业应用市场中拥有丰富应用场景,并且由于各方都在持续推进北斗应用。
1、智慧交通
中共中央、国务院印发的《交通强国建设纲要》明确提出:“大力发展智慧交通”“推进北斗卫星导航系统应用”。 卫星导航定位模组作为基础产品,是终端产品实现定位导航的前提条件。作为北斗系统最大的民用用户之一,车船监管市 场的发展相对平稳,全国安装北斗车载终端的重点运营车辆已超过 780 万辆、邮政快递干线车辆超 4 万多辆、船舶超过 4.7 万多艘。根据北斗系统应用一览图,在智慧交通领域中,主要的应用场景涉及公路、铁路、海事、民航、智能网联汽车等, 以下将针对部分典型的应用场景展开简单地说明。
公路
北斗系统在公路上的应用主要包括车辆监控(如客运车 / 渣土车 / 公务车 / 危化品运输车 / 出租车 / 公交车等)、形 变安全监测及养护等。
车辆检测方面,可通过在车辆上安装卫星导航接收机和数据发射机,车辆的位置信息能在几秒钟内自动转发到中心站, 并将这些位置信息可用于道路交通管理。以危化品运输为例,由于危险化学品因其易燃易爆易腐蚀特性,在运输中存在巨 大的风险,那么如何对这些车辆进行 24 小时全方位实时监控,在事故发生后第一时间得知消息及时消除二次事故的发生, 北斗定位功能可以解决这一难题。
形变安全监测及养护方面,交通运输部发布《“十四五”公路养护管理发展纲要》指出,“十四五”时期将运用北斗 系统,提升公路养护管理数字化水平。《纲要》指出,“十四五”时期将以数字化引领公路养护管理转型升级,为北斗应用、 车路协同、自动驾驶等提供支持,加快公路技术状况检测监测及养护装备研发,重点是公路桥隧、交安设施等自动化快速 检测装备、无人化养护施工装备研发。提高决策水平,提升公路养护管理工作效能。
铁路
北斗系统在铁路上的应用主要包括授时应用、列车定位及测速、形变安全监测等。 天上的北斗和地上的高铁,被誉为新时代中国速度和中国标准的国家“名片”。高铁速度的背后,也离不开北斗高精 度定位的护航。
首先,基于卫星导航系统的列车定位是极其特殊且具有相当发展前景的一种方式,北斗卫星导航系统覆盖范围大,没 有通讯盲区,大大增强了定位的准确性和稳定性。其次,铁路部门基于北斗系统的时间、时钟同步系统,发展创新铁路授 时应用技术,以铁道部调度中心为铁路系统最高时间标准下发至各铁路局,同时利用北斗导航卫星溯源至国家标准时间, 以保证铁路系统时间的精准度。然后,在铁路应急通信应用技术方面,铁路部门运用卫星定位系统与既有应急通信系统融 合的方式,由于铁路应急事件具有事发地点分布大多位于野外区间的特点,当重大自然灾害或重大事故发生时,传统应急 通信系统可能暂时或长时处于瘫痪状态,不能及时进行应急通信,此时选择卫星接入的方式可以有效进行应急通信。
因此, 采用卫星导航定位系统应急通信系统融合方案可以在不同情况下实现铁路应急通信的指挥调度。北斗系统可以同时提供定 位与短报文通信的功能不同于以往的任何设备,非常适合在灾情信息采集与灾害应急指挥中应用,可为减灾救灾部门提供 及时、高效、可视化的信息采集分析和指挥调度服务。
海事
北斗系统在海事上的应用主要包括船只监控、应急搜救、海洋工程、河道监测、港口引水、港口自动化作业等。 目前,在世界各大洋和江河湖泊行驶的各类船舶大多都安装了卫星导航终端设备,使海上和水路运输更为高效和安全。 无论水上装备如何设计,最终无法落脚到定位、导航、通信等基本需求之上,北斗技术作为在这几方面都可以发挥作用的“全 能战士”,我们更应充分挖掘它的潜力,将其作为未来标准竞争的基石。北斗系统将在任何天气条件下,为水上航行船舶 提供导航定位和安全保障。同时,北斗系统特有的短报文通信功能将支持各种新型服务的开发。
根据《2022 中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,北斗系统已经在海洋事务、渔业生产等领域深入应用,海 事公务船的北斗装备率已经达到 100%。
民航
北斗系统在民航上的应用主要包括运输航空、通用航空以及无人驾驶航空器。 卫星导航是未来民航运行的核心与关键。推动北斗卫星导航系统的民航应用,就是要构建以北斗系统为核心,其他星 座兼容、互操作的双频多星座 GNSS 技术应用体系;按照“从易到难,从便携到机载,从监视到导航,通用运输统筹推进” 的总体实施路径,逐步实现北斗系统民航行业应用“全覆盖、可替代”,为运输、通用航空及无人驾驶航空器提供精确完好、 安全可靠的导航服务,为空中交通提供全空域监视服务。
根据北斗系统的建设进度,结合民航发展现状与需求, 中国民航北斗卫星导航系统应用实施分为近期(2019 年 ~2021 年)、中期(2022 年 ~2025 年)和远期(2026 年 ~2035 年)三个阶段,具体目标分别为:
近期目标:基本实现北斗系统通用航空低空空域定位及监视应用,完成北斗系统运输航空器追踪监控及授时应用典型 示范,推动民航业高质量发展。
中期目标:全面实现北斗系统通用航空定位、导航与监视应用,基本完成北斗星基增强系统运输航空定位导航应用, 全面推动北斗系统运输航空导航及监视应用,实现大型无人机混合空域运行典型场景应用,积极支持“一带一路”沿线国 家民航应用北斗。
远期目标:构建以北斗系统为核心的,与 GPS 等其他星座兼容、互操作的双频多星座 GNSS 技术应用体系,逐步实 现北斗系统民航行业应用“全覆盖、可替代”,为运输、通用航空及无人驾驶航空器飞行提供精确完好、安全可靠的导航 服务,为空中交通提供全空域监视服务,全面升级民航安全水平、空域容量、运行效率和服务能力,为新时代民航强国发 展提供强大技术支撑,进一步推动北斗全球民航应用。
智慧网联汽车
北斗系统在智慧网联汽车方面的应用主要包括车路协同、自动驾驶、高精度地图、交通大数据等。 北斗系统与智能网联汽车两者在融合中相互促进。智能网联汽车推动了北斗系统朝着向更高精度、增强干扰性、消除 定点盲区、多融合的趋势发展,而北斗导航系统全时空、全时域、无盲点、高精度的这种趋势,同样助力智能网联汽车从 辅助驾驶向自动驾驶迈进,从信息发送往信息共享进行推进,由封闭场景应用向开放道路的实际尝试。
针对“智能交通”应用场景,国家进一步推进“北斗 + 智能网联汽车”协同发展,并确定北京、上海、广州、武汉、重庆、 深圳、厦门、南京等 16 个城市为智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展试点城市。通过地基增强,即将北斗的天基 系统(空中设施)和地基系统(地面配套设施,如电线杆、固定建筑等)相结合的方式,从而极大提高定位精度的技术。 当前,北斗系统能够在定位对象的时速高达 80 公里时,将定位误差控制在 2 厘米。
共享经济
北斗系统在共享经济方面的应用主要包括共享单车、共享充电桩等。 共享单车方面,通过高精度导航定位、位置报告、北斗地基增强系统等功能,北斗技术可以帮助运营平台做到人、车、 后台信息有效互通。对管理部门而言,在单车管理方面应用北斗系统,为行业管理提供了更加便捷、高效的技术手段,将 能够规范行业良性发展。 对企业而言,能够更准确追踪车辆和运维位置,降低资产运营损失,还可以结合大数据管理平台, 实现智能调度运营,优化车辆调派。对市民而言,北斗系统高精度定位功能的应用,使得共享单车定位更准确,用户能更 容易找到可用车辆,提升了市民用车体验。据统计,搭载国产北斗高精度定位芯片的北斗高精度共享单车投放已突破 500 万辆,全面覆盖全国 450 余座城市。未来北斗芯片级高精度定位将更快速、更广泛地应用于以共享出行为代表的大众消费 领域。
共享充电桩方面,由于北斗系统的可靠特性,可大大加强了充电设施运维的智能化,实时监控充电桩状态,可在云端 与电动汽车互联互通,同时也有利于实现精细化管理。
2、智慧物流
近年来,中国智慧物流市场规模呈高速增长状态。数据显示,2020 年中国智慧物流市场规模近 6000 亿元,2021 年中 国智慧物流市场规模达 6477 亿元,同比增长 10.9%。随着物流业与互联网融合的进一步深化,我国智慧物流市场规模不断 增长。有研究机构预测,2023 年中国智慧物流市场规模将达 7903 亿元。

在智慧物流领域,北斗扮演不可或缺的重要角色,目前主要应用于物流配货、车辆调度与监控、快件监控、物流无人 车等方面,众多物流企业采用了北斗终端设备,北斗与物流业的融合加快了建设智慧物流的步伐。
通过对车辆速度和路线的实时监控,保障驾驶安全;结合北斗系统的地理位置数据,进行数据分析和挖掘,定制了仓 储和站点急需上门接货的位置信息,定制服务线路,提高物流效率,管控成本,也让信息更透明,让查看物流信息的买家 看到最便捷的配送路线。 此外,一些电商平台也开始利用北斗使物流变得更智慧,国内电商平台还研制出了北斗智能车载 终端及人员佩戴式手环设备等北斗产品,据初步测算,超过万家的传统商贸企业、中小企业、物流企业享受到了基于北斗 导航技术的电商物流体验。将北斗卫星导航技术应用到智慧物流中,将让运输信息透明化、数字化、可追溯化,帮助管理 者做出更加科学高效的决策,最大限度地提升用车率和控制运营成本,极大促进智慧交通、智慧城市、智慧生活的发展建设。
3、城市综合管理
城市综合管理的范围比较宽泛,一般包含市容市貌管理、环境卫生管理、“两违”治理、渣土管控、案件办理、景区 管理等多类需求。而北斗系统在城市综合管理方面的应用涉及到文旅方面的景区管理和文物管理相关场景,环卫方面的车 辆 / 人员监控和调动以及其他的市政管理等内容。当前,随着移动位置服务、智慧城市建设、物联网建设的快速发展,北 斗系统正以更加开放和融合的姿态拥抱城市建设,未来也将进一步向着多源融合,越来越适应复杂室内外综合环境的高精度、 大覆盖、高实时、高可靠、低成本、可扩展等要求,最终实现真正的智慧城市的成熟应用。