孙家栋

“强国梦，参北斗” ——北斗权威专家系列观察之一

9月17日，国家主席习近平签署主席令，根据十三届全国人大常委会第十三次会议17日下午表决通过的全国人大常委会关于授予国家勋章和国家荣誉称号的决定，授予42人国家勋章、国家荣誉称号。中国科学院院士孙家栋被授予“共和国勋章”。

孙家栋院士是我国人造卫星技术和深空探测技术的开创者之一，在诸多航天工程均有卓越贡献。其中，他担任北斗系统首任总设计师，因对北斗卫星导航系统的贡献被称为“北斗之父”。如今年过八旬的孙家栋，对北斗应用仍有深入思考。下文为孙家栋院士口述，本报记者戴春晨整理。

随着北斗三号和相关设施建设的不断推进，北斗产业正全面进入创新发展的新阶段。当前，北斗系统“天上好用”已基本完成；而“地上用好”，即推动各行各业与北斗技术相结合才开始万里长征的第一步。北斗系统技术应用（以下简称“北斗应用”）呈现高速增长态势，正成为北斗产业发展的重中之重，为国计民生作出重要贡献。当前，国家需要尽快推动各行各业北斗应用，推广国家北斗精准服务网“百城百联百用”先进经验，培育旗舰型北斗应用国企集团，将北斗系统打造成真正的“国家名片”。在国内“用好”的基础上，推动北斗应用服务“一带一路”沿线国家和地区，实现从“走出去”到“走进去”的升级。

北斗系统建设为北斗应用提供基础条件

我国卫星导航与位置服务产业呈现纵向链条式分布，分为上游的基础器件、基础软件、基础数据，中游的系统集成、终端集成，以及下游的运营服务。其中，下游的运营服务，即北斗技术与各行业、各领域、各场景相结合而衍生新模式、新业态，其市场需求是中上游市场持续性增长的基础。而对整个卫星导航产业链而言，其运行的基础条件，是卫星导航系统提供高稳定、广覆盖的信息。

第一，北斗系统建设推动北斗应用与各行业结合。只有“天上好用”，才能“地上用好”。这也就是说，只有北斗系统提供稳定的、达到一定精度的信号，才能应用于地面的各专业领域、各种生产生活场景。在信息社会，各行各业基本都需要北斗标记时间坐标与位置坐标。如果没有相关的应用推广，那技术再好也因无法与行业结合而取得经济效益和社会效益。

第二，北斗应用市场是我国赢得卫星导航国际竞争的关键。目前，国际上还存在着美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯、欧盟伽利略星座等全球卫星导航系统，以及日本、印度的区域卫星导航增强系统。这些国家和地区纷纷加快卫星导航系统的建设，中国的北斗系统在走向全球过程当中面临着国际竞争。要赢得国际竞争的主动权，关键在开展好地面应用。卫星导航系统的竞争力，不在天上有多少卫星，而在地面应用够不够强、够不够广、够不够丰富。天上的卫星信号不接收处理，不与具体的需求相结合，不走完落在具体应用的“最后一公里”，那么卫星信号就毫无价值。

第三，北斗三号。北斗系统建设，包括太空中的卫星组网以地面增强基站的建设，是地面开展北斗应用的基础条件。目前，“北斗三号”已开始全球组网，我国北斗系统正处在从重点覆盖“一带一路”沿线国家和地区，到全面覆盖全球的关键时期，正迫切需要推动北斗应用走向全球。目前，北斗系统覆盖“一带一路”沿线国家和地区，技术条件已经成熟。“一带一路”沿线国家和地区，可利用北斗卫星导航系统的定位、导航技术，开展各行业各领域的应用。“一带一路”的北斗应用，需要国内经验的借鉴和推广。只有国内率先用好北斗，才能让北斗走出国门。在北斗系统全球化“元年”来临之际，中国不仅要推动北斗应用“走出去”，以“一带一路”作为北斗应用未来的主要市场，提供相应的产品和技术支持；还要实现从“走出去”到“走进去”的转变，让北斗应用同沿线国家的国计民生深入结合，贡献中国力量。

第四，国家新时空服务体系建设推动北斗应用迭代升级。根据国家的计划，我国将在2020年底完成“北斗三号”建设。2030年之前，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。下一代定位导航授时体系，将解决目前卫星导航系统还无法解决，或解决不太好的问题，比如室内、海洋、深空等场景的导航问题。新的综合时空体系建设，将推动北斗技术融合创新和北斗产业融合发展。未来，移动通信、移动互联网、物联网、大数据等技术，将加速实现与北斗技术融合创新。以北斗时空信息为核心的导航定位授时服务产品，必将被越来越多地应用到电子商务、移动智能终端、智能网联汽车、互联网位置服务中。北斗应用将大规模进入到行业应用、大众消费、共享经济和民生服务等领域，深刻影响和改变着人们的生产和生活方式。

北斗应用的现状与趋势

我国北斗系统的建设，没有像国外GPS那样追求一步到位覆盖全球，而是采取先覆盖区域，再覆盖全球的建设方案。这样的建设思路，让北斗系统提早至少五年提供服务，为北斗应用创造了黄金般的落地窗口期。2012年以来，北斗应用乘着五年黄金窗口期迅猛发展。已经广泛应用于交通、民政、气象、渔业、测绘、农业、林业、国土、水利等传统行业领域。随着北斗应用深化，北斗逐步开始服务于无人驾驶、市政管网、环卫、应急救援、智慧养老等智能服务和大众信息消费等更广阔的市场领域，北斗应用范围和规模空间无限、潜力无限、前景无限。

第一，北斗应用迅速普及、产业规模迅速扩大。据《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2019）》数据，2012年，中国卫星导航与位置服务产业总产值仅为810亿元，这一数据在2018年达到3016亿元，较2017年增长18.3%。其中，由应用卫星导航技术所衍生或直接带动形成的关联产值，达到1947亿元，较2017年增长18.1%。国内卫星导航设备营销总规模相较于全球市场，占比逐年提高，已接近15%。另据统计，2018年国内导航定位终端产品总销量突破5.3亿台，其中具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到3.9亿台。汽车导航后装市场终端销量达到400万台，汽车导航前装市场终端销量突破450万台，各类监控终端销量在500万台左右，专业高精度接收机终端销量突破16万台（套）。2013年10月，我国出台的《国家卫星导航产业中长期发展规划》提出，要大力推动中国卫星导航产业快速发展，力争到2020年产业规模超过4000亿元。按照过去几年20%到30%的增长速度，我国将如期完成这一目标。

第二，北斗产业链重心转向运营服务。目前，我国卫星导航与位置服务产业链已形成完整的内循环。虽然，我国卫星导航与位置服务产业链产值仍然主要集中在中游，但重心已经呈现出向下游转移的趋势，说明产业正逐步走向成熟。据《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2019）》，我国卫星导航产业链上游产值占比为10.94%，其中基础器件、基础软件和基础数据等环节产值分别占比为4.44%、2.1%和4.4%；中游产值占比为47.46%，其中终端集成环节占比为34.57%，系统集成环节占比为12.89%；下游运营服务产值在总产值中占比增长到41.6%，在产业链各环节中涨幅最快。

第三，北斗应用与国民经济、大众生活相结合。在行业市场、大众市场和特殊市场等三大细分领域，北斗应用正在深度和广度上快速推进。行业市场方面，北斗应用的增长主要以车船监管、高精度应用为主。同时，电力行业也已基本形成了稳定增长的授时、定位、短报文应用市场。大众市场中，北斗应用规模持续扩大，2018年国内销售的智能手机超过60％的款型均支持北斗。北斗开始大规模进入乘用车辆前装市场，目前已经累计有超过200万辆车拥有“北斗芯”，随着《智能网联汽车道路测试管理规范（试行）》的出台，智能网联汽车新兴市场需求将逐步显现。特殊市场涉及军用、警用、防灾减灾、应急救援、公共安全等领域。除军用装备以外，北斗应用的相关产品及服务在警用、防灾减灾和安防等细分市场也获得大量部署。智慧城市是北斗应用的新兴市场。北斗技术越来越广泛地应用于城市综合管理、信息化改造和智能服务的方方面面。智慧城市建设发展，为北斗应用带来了又一广阔市场。以城市燃气行业应用为例，燃气管网从2014年的40万公里增长至2018年的80万公里。在工程建设、运行管理、输配调度、应急抢修、安全监控等全业务流程，均与国家北斗精准服务网深度融合。燃气+北斗发挥出了巨大的实用价值。目前，我国展开燃气+北斗应用的城镇，由2016年的300多个迅速增长至2018年的600多个，国内各家大型燃气集团，均已制定北斗应用规程，行业应用标准正在形成，北斗精准应用成为智慧燃气发展的刚需。除此之外，在城市给排水、供热、环卫、公共交通、市政管理等行业的应用试点也正陆续展开。

培养北斗产业的龙头企业

当前，北斗应用存在的主要问题，包括规模小、缺乏龙头企业，北斗品牌知名度有待提升等。需要塑造良好的创新生态和市场环境，让有潜力的北斗应用企业做大做强，培养北斗产业的龙头企业。

第一，当前，我国北斗产业呈现规模小、布局散、水平整体较低、竞争力不强等特点。统计数据显示，至2018年，我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数量保持在14000家左右，从业人员数量超过50万。截至2018年年底，业内相关上市公司（含新三板）总数已达到51家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总产值的10.74%。但上市公司群体中，尚未出现占据行业优势地位的巨头。放眼全球，在下游即应用环节占据优势地位的10家公司中，未出现中国企业。

第二，北斗品牌知名度有待提高。目前，在行业级市场与特殊市场，相关应用场景已对北斗应用形成不同程度的刚性需求，相关从业人员对北斗品牌印象已比较深刻。但在消费市场，由于GPS早在20多年前就进入中国市场，在大多数消费者的印象中，GPS是导航和位置服务的代名词。2012年之后，随着“北斗二号”开通服务，国家加强宣传和推广，国内消费者对北斗系统和北斗应用有了直观认识。但是，依然有相当一部分人习惯性将导航服务理解成为GPS服务。而近些年国内打着“北斗”旗号的“北斗地图”、“北斗养生”、“北斗高科技”等，一定程度反映了人们对北斗应用的曲解。国内消费者对北斗品牌的不了解甚至误解，其原因一方面是北斗系统开通服务才满五年，时间不长；另一方面则是因为相关的企业竞争力不强、品牌意识不高，无法通过进入经济生活的应用和产品，塑造良好的品牌形象。

推动北斗应用发展的建议

应当以北斗应用为牵引，推动各行各业应用北斗技术，培养重点企业，构建北斗系统应用示范区。将北斗系统打造成真正的“国家名片”。

首先，鼓励和培育旗舰型北斗应用国企集团。国企集团涉及产业形态众多，有着北斗应用的丰富场景和市场需求，同时能够保障针对北斗应用进行研发和推广的资金投入。在推进“地上用好”北斗行动的进程中，应当发挥国企的引领作用，培育旗舰型国企集团。通过发挥旗舰型国企的龙头带动作用，推动上下游企业、关联企业做大做强。

其次，创建北斗应用示范区。京津冀地区、粤港澳大湾区、长江经济带是我国重要区域战略覆盖的重要阵地，同时也是我国北斗产业发展的重点区域。由于北斗系统产业能够较好地给各行业、各领域赋能，提升行业运作和城市治理的效率，加之这些地区经济发达、北斗产业和电子信息产业发展基础较好，因而可以在这些地区创建北斗应用特区或示范区，发挥其对全国的示范引领作用。

再次，加强北斗应用宣传。当前，雁栖湖北斗应用峰会已经成为院士、行业人士讨论北斗应用议题的重要平台。在此基础上，要进一步加强对雁栖湖北斗应用峰会的宣传和推介，使北斗应用观念和北斗应用品牌深入人心。

最后，推动北斗系统兼容。随着北斗应用走出国门，北斗系统将在“一带一路”沿线国家和地区，在海外市场与GPS、格洛纳斯、伽利略星座等全球卫星导航系统相遇。在此背景下，北斗企业需要本着兼容互利原则，兼容GPS和其它卫星导航系统信号，其中以GPS为主，推出双模或多模产品，推动中国的卫星导航产品和卫星导航服务深入海外市场，擦亮北斗系统这张国家名片，为海外，特别是为“一带一路”市场提供更加全方位的服务。