此時此刻，在距離地球數(shù)萬公里的太空，56顆北斗導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星正在運行。從手機定位到汽車導(dǎo)航、從野外救援到工程建設(shè)，精準(zhǔn)、可靠的信息“對話”，不僅打破了時空的邊界，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，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。
8萬噸隧道沉管毫米級對接
北斗系統(tǒng)助力“海底穿針”
深中通道，一條橫亙在珠江口長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。
張超是深中通道項目負責(zé)測量管理的工程師，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、超寬雙向八車道的鋼殼混凝土沉管隧道。6.8公里長的它，分為32個管節(jié)和最終接頭，分步安裝，每節(jié)沉管重量達8萬噸。首先把巨型沉管運來，準(zhǔn)確放置進海底的基槽，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，對于長160多米、寬46米、高10米的沉管來說可以說是“穿針繡花”。如果定位不準(zhǔn)或精度不足，造成管節(jié)安裝偏差過大，工程就得全部暫停，進行“精調(diào)”。
中交一航局深中通道項目部測量管理中心副主任 張超：一旦精調(diào)，會對工期造成一定影響，管節(jié)安裝的時間窗口比較寶貴，一個月只有兩個安裝的時間窗口，如果精調(diào)，船舶的使用、人力物力的使用都會造成一定的浪費。
項目啟動時，恰逢北斗系統(tǒng)投入使用。為引入北斗的力量，團隊在陸上、海上、沉管上反復(fù)做了上千次試驗驗證，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，對沉管進行差分定位，精度可達毫米級。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，使得工程進展高質(zhì)高效。
北斗的應(yīng)用不僅在海底。在四川的無人農(nóng)場，300畝水稻的收割工作，用搭載北斗設(shè)備的收割機，只要在手機上操作就能搞定；在山洞中穿行的火車通過北斗定位實現(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，通過北斗+5G的技術(shù)，有效解決通航飛行器的空中通信問題；從共享單車到戶外徒步，北斗應(yīng)用更是滲入生活多個角落……
數(shù)據(jù)顯示，2022年我國北斗核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1400億元。
工業(yè)和信息化部部長 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)，促進形成新質(zhì)生產(chǎn)力。
北斗系統(tǒng)：用“精度”
重塑時空 用“引力”驅(qū)動未來
從1994年開始謀劃，到2020年北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，北斗導(dǎo)航用厚積薄發(fā)的實力，迅速成長為全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之一。曾經(jīng)遠在天邊的夢想，逐漸變成了近在眼前的現(xiàn)實。
相比國際上其他成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，北斗有什么技術(shù)優(yōu)勢？北斗的精準(zhǔn)導(dǎo)航，又將如何指引未來的產(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，這是北斗三號工程的首顆備份衛(wèi)星，此次發(fā)射也是北斗三號工程高密度組網(wǎng)后，時隔3年的首發(fā)任務(wù)。運行3年來，北斗系統(tǒng)交出了一份怎樣的成績單？導(dǎo)航衛(wèi)星的“基本功”定位精度，究竟如何？
中國工程院院士劉經(jīng)南表示，北斗全球高精度定位服務(wù)已有100多個國家使用，并得到多國專家委員會的共同驗證，穩(wěn)定可靠。目前，北斗系統(tǒng)最高精度實時處理可到厘米級、事后處理可到毫米級，精準(zhǔn)的定位與其精準(zhǔn)的時間數(shù)據(jù)相結(jié)合，使得北斗提供的最基本的時空定位服務(wù)，就足以開啟許多產(chǎn)業(yè)的變革。
除了“基本功”扎實，北斗還有許多“獨門絕技”，比如覆蓋全球的雙向短報文功能。也就是說，只要能連上北斗衛(wèi)星，就能以收發(fā)短信的形式實現(xiàn)星地之間的雙向通信。在亞太地區(qū)，通信容量可以供1000多萬個用戶同時并發(fā)，單次可發(fā)約1000個漢字。
中國工程院院士 劉經(jīng)南：國際搜救衛(wèi)星組織通信功能是單向的，比如我要搜救，我發(fā)報出去，但是什么時候來救，怎么救，想告訴你都沒法通信，而北斗短報文是雙向的。由于有這樣的功能，現(xiàn)在北斗被國際搜救衛(wèi)星組織作為國際標(biāo)準(zhǔn)參與國際搜救。
短報文功能與5G信號覆蓋結(jié)合后，又可以開啟多個技術(shù)空白領(lǐng)域的新應(yīng)用，如低空通信?，F(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)航臺的單向廣播式通信，而“北斗+5G”可以同時實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和實時圖像數(shù)據(jù)回傳，大大提升這一場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)，進行超高精確程度的天氣預(yù)報。對天氣和災(zāi)害數(shù)據(jù)的進一步采集、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。
