此時(shí)此刻，在距離地球數(shù)萬(wàn)公里的太空，56顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星正在運(yùn)行。從手機(jī)定位到汽車導(dǎo)航、從野外救援到工程建設(shè)，精準(zhǔn)、可靠的信息“對(duì)話”，不僅打破了時(shí)空的邊界，也激發(fā)了更多新的潛能。
從“北斗+”到“+北斗”，更多行業(yè)的新質(zhì)生產(chǎn)力正在加速形成。今天，我們就一起到珠江口特大工程——深中通道的建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，去看看重大工程是如何用“+北斗”的力量，完成“海底穿針”這道難題的。
8萬(wàn)噸隧道沉管毫米級(jí)對(duì)接
北斗系統(tǒng)助力“海底穿針”
深中通道，一條橫亙?cè)谥榻陂L(zhǎng)24公里的橋隧綜合體特大工程。如何把雙向八車道的隧道放進(jìn)幾十米深的水下，和天上的北斗衛(wèi)星有著密不可分的聯(lián)系。
張超是深中通道項(xiàng)目負(fù)責(zé)測(cè)量管理的工程師，全程參與了沉管隧道安裝工作，為期兩年多。這是世界上第一條特長(zhǎng)、超寬雙向八車道的鋼殼混凝土沉管隧道。6.8公里長(zhǎng)的它，分為32個(gè)管節(jié)和最終接頭，分步安裝，每節(jié)沉管重量達(dá)8萬(wàn)噸。首先把巨型沉管運(yùn)來(lái)，準(zhǔn)確放置進(jìn)海底的基槽，然后使它與前面的管節(jié)嚴(yán)絲合縫地首尾對(duì)接，還要安全使用100年。
在看不見的水下，5厘米的安裝誤差量，對(duì)于長(zhǎng)160多米、寬46米、高10米的沉管來(lái)說(shuō)可以說(shuō)是“穿針繡花”。如果定位不準(zhǔn)或精度不足，造成管節(jié)安裝偏差過(guò)大，工程就得全部暫停，進(jìn)行“精調(diào)”。
中交一航局深中通道項(xiàng)目部測(cè)量管理中心副主任 張超：一旦精調(diào)，會(huì)對(duì)工期造成一定影響，管節(jié)安裝的時(shí)間窗口比較寶貴，一個(gè)月只有兩個(gè)安裝的時(shí)間窗口，如果精調(diào)，船舶的使用、人力物力的使用都會(huì)造成一定的浪費(fèi)。
項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，恰逢北斗系統(tǒng)投入使用。為引入北斗的力量，團(tuán)隊(duì)在陸上、海上、沉管上反復(fù)做了上千次試驗(yàn)驗(yàn)證，最終形成方案，由船上的北斗衛(wèi)星天線和附近的參考基準(zhǔn)站配合，對(duì)沉管進(jìn)行差分定位，精度可達(dá)毫米級(jí)。入水后，沉管隧道在水下的位置、姿態(tài)清晰顯示在屏幕上。北斗定位性能表現(xiàn)穩(wěn)定而可靠，使得工程進(jìn)展高質(zhì)高效。
北斗的應(yīng)用不僅在海底。在四川的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)，300畝水稻的收割工作，用搭載北斗設(shè)備的收割機(jī)，只要在手機(jī)上操作就能搞定；在山洞中穿行的火車通過(guò)北斗定位實(shí)現(xiàn)全程安全防控，有效避免了鐵路安全事故；在低空飛行的航空器，通過(guò)北斗+5G的技術(shù)，有效解決通航飛行器的空中通信問(wèn)題；從共享單車到戶外徒步，北斗應(yīng)用更是滲入生活多個(gè)角落……
數(shù)據(jù)顯示，2022年我國(guó)北斗核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過(guò)1400億元。
工業(yè)和信息化部部長(zhǎng) 金壯龍：積極拓展北斗在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域應(yīng)用，助力工業(yè)企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”，培育“北斗+”新模式新業(yè)態(tài)，促進(jìn)形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
北斗系統(tǒng)：用“精度”
重塑時(shí)空 用“引力”驅(qū)動(dòng)未來(lái)
從1994年開始謀劃，到2020年北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，北斗導(dǎo)航用厚積薄發(fā)的實(shí)力，迅速成長(zhǎng)為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一。曾經(jīng)遠(yuǎn)在天邊的夢(mèng)想，逐漸變成了近在眼前的現(xiàn)實(shí)。
相比國(guó)際上其他成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗有什么技術(shù)優(yōu)勢(shì)？北斗的精準(zhǔn)導(dǎo)航，又將如何指引未來(lái)的產(chǎn)業(yè)探索更多新質(zhì)生產(chǎn)力？
2023年5月17日，第56顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射加入星座，這是北斗三號(hào)工程的首顆備份衛(wèi)星，此次發(fā)射也是北斗三號(hào)工程高密度組網(wǎng)后，時(shí)隔3年的首發(fā)任務(wù)。運(yùn)行3年來(lái)，北斗系統(tǒng)交出了一份怎樣的成績(jī)單？導(dǎo)航衛(wèi)星的“基本功”定位精度，究竟如何？
中國(guó)工程院院士劉經(jīng)南表示，北斗全球高精度定位服務(wù)已有100多個(gè)國(guó)家使用，并得到多國(guó)專家委員會(huì)的共同驗(yàn)證，穩(wěn)定可靠。目前，北斗系統(tǒng)最高精度實(shí)時(shí)處理可到厘米級(jí)、事后處理可到毫米級(jí)，精準(zhǔn)的定位與其精準(zhǔn)的時(shí)間數(shù)據(jù)相結(jié)合，使得北斗提供的最基本的時(shí)空定位服務(wù)，就足以開啟許多產(chǎn)業(yè)的變革。
除了“基本功”扎實(shí)，北斗還有許多“獨(dú)門絕技”，比如覆蓋全球的雙向短報(bào)文功能。也就是說(shuō)，只要能連上北斗衛(wèi)星，就能以收發(fā)短信的形式實(shí)現(xiàn)星地之間的雙向通信。在亞太地區(qū)，通信容量可以供1000多萬(wàn)個(gè)用戶同時(shí)并發(fā)，單次可發(fā)約1000個(gè)漢字。
中國(guó)工程院院士 劉經(jīng)南：國(guó)際搜救衛(wèi)星組織通信功能是單向的，比如我要搜救，我發(fā)報(bào)出去，但是什么時(shí)候來(lái)救，怎么救，想告訴你都沒(méi)法通信，而北斗短報(bào)文是雙向的。由于有這樣的功能，現(xiàn)在北斗被國(guó)際搜救衛(wèi)星組織作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)參與國(guó)際搜救。
短報(bào)文功能與5G信號(hào)覆蓋結(jié)合后，又可以開啟多個(gè)技術(shù)空白領(lǐng)域的新應(yīng)用，如低空通信。現(xiàn)今在300米到3000米之間的通用航空領(lǐng)域廣泛采用基于地面導(dǎo)航臺(tái)的單向廣播式通信，而“北斗+5G”可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位和實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)回傳，大大提升這一場(chǎng)景的便利性和安全性。
此外，北斗還具備遙感功能的潛力，利用導(dǎo)航下行電磁波的折射或漫反射遙感，可以感知大氣水汽、海洋湖泊、風(fēng)浪、土壤濕度等數(shù)據(jù)，進(jìn)行超高精確程度的天氣預(yù)報(bào)。對(duì)天氣和災(zāi)害數(shù)據(jù)的進(jìn)一步采集、挖掘和開發(fā)，更能激發(fā)一系列產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。
