北斗三号最后一星整装待发,江苏北斗导航遍开“应用之花”

近日,我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星发射计划步入最后阶段。

作为较早实现北斗导航应用的省份,我省北斗卫星相关产业取得突破式发展,其相关产业链企业遍布全省。经过梳理发现,北斗在我省最早应用于电力领域,目前,北斗导航已覆盖我省交通运输、测绘装备、通信、农林渔业等多个领域,助力我省智能制造高质量发展。

江苏北斗应用起步于电力领域

“你不能说北斗能够具体、深入地去做某件事,但它已融入日常生活的方方面面。”在江苏北斗卫星应用产业研究院技术规划部负责人吴文南看来,如今北斗卫星导航系统已经和电力通信、智慧化生产、交通运输、社会治理等方方面面密不可分。

北斗在江苏较早应用于电力领域。“早在十几年前,国家电网就已经比较重视北斗的系统建设了。”吴文南介绍,随着江苏电网规模的扩大,运行水平大幅提高,配电过程需要同时有几百台设备保护电力安全运行,如此大量设备能否按照预先计划的流程,准确安全地传输到位,决然离不开全网设备时间基准问题。采用“北斗双向授时功能”专有技术,能够实现严格意义上全电力系统时间;通过利用北斗卫星导航系统的短报文功能,能够实现所有厂站端时间同步系统远程监测和运行控制;由此,电力输送领域重点攻坚的时间同步课题将得到彻底解决。

随着北斗三号全球组网的完成,配合北斗地基增强系统建设,在覆盖范围内北斗将实现从米级到毫米级的高精度位置服务,定位精度可与GPS媲美。“当定位精度达到厘米级时,不仅能服务汽车导航和自动驾驶,还有助于无人机送货,应用领域将进一步拓宽。”吴文南举例道,整个江苏化工园区都需要封闭式管理,“对所有的人和车都是需要精准定位的,知道其在什么位置,是不是进入禁区,这些都离不开北斗的高精度位置服务功能。”

值得一提的是,中共中央国务院在去年印发《长江三角洲区域一体化发展规划纲要》中指出:“打造数字长三角。支持北斗导航系统率先应用,建设南京位置服务数据中心。”南京作为长三角中心城市,长期重视卫星导航产业发展,位于江北新区的南京卫星应用产业园也是除上海之外,长三角地区唯一入选国家发改委重点支持的八大北斗示范产业园区之一。“建设南京位置服务数据中心,可充分依托南京现有北斗卫星导航应用产业的资源禀赋和产业基础。”吴文南表示,而这将十分有利于北斗导航系统立足江苏,辐射长三角,深化区域合作,加速一体化进程。

卫星导航催生江苏农业新业态

综观全球卫星导航应用市场的发展,当前卫星导航在精准农业中的应用比重已高于测绘和航空应用,成为全球导航卫星系统规模应用的重要领域。早在2017年,江苏将农业北斗应用终端纳入补贴目录,用政策支持开启农机自动导航渗透,江苏传统农业生产充满科技现代化的魅力。

6月初,“北斗导航支持下的智慧麦作技术”在江苏临海农场举行小麦无人收获技术现场观摩会。该项目是南京农业大学国家信息农业工程技术中心主持承担的农业农村部2019年十大引领性农业技术之一,主要包括北斗导航支持下的小麦无人播种收获技术、无人机支持下的小麦精确施肥喷药技术以及物联网支持下小麦智慧灌溉技术。

据南京农业大学智慧农业研究院副院长田永超介绍,智慧麦作技术将北斗导航、现代农学、信息技术、农业工程等应用于小麦耕、种、管、收全过程,实现生产作业从粗放到精确、从机械到智能、从有人到无人方式的转变。

近年来,随着北斗导航技术的快速兴起和蓬勃发展,我国正在打造农业机械技术多学科交叉融合创新产业链,一批自主创新成果正在颠覆粮食生产与食品传统生产方式,催生一批新产业、新模式、新业态。

如扬州大学机械工程学院教授张瑞宏科研团队自主研发的,北斗导航旋耕播种火焰封草复式作业机和北斗导航数字化对行机械除草机的作业,核心技术是北斗导航数字化精准化耕播中耕技术,旋耕播种时用北斗导航与火焰除草,中耕时用旋耕播种的路径及地理信息大数据指挥除草机对行精准作业,机械除草沿前面的路径精准导航行走,作业时不压苗不伤苗并能有效地除掉作物行间杂草,可解决除草剂污染难题。

“我们从2年前就开始开展联合研发,根据2018年与2019年的小区试验,小麦采用火焰封杀草种,其有效率90%,比采用除草剂封杀草种的有效率提高了5%,小麦水稻采用机械精准对行除草2次,其除草总有效率达95%。”张瑞宏说。“下一步,我们会把机械除草无人化,即把行走底盘安装北斗导航无人驾驶系统,让机械除草机变成除草机器人,同时将这一技术扩大到其他粮食作物如棉花、大豆、玉米等的应用。”

北斗产业落地江苏成果斐然

去年发布的《北斗卫星导航系统建设与发展(2019)》报告显示,预计2020年,我国卫星导航产业的规模将超过4000亿元,北斗将拉动超过3000亿元规模的市场份额。江苏作为智能制造强省,北斗导航系统应用“遍地开花”,相关产业科技成果也初成规模。

据中国卫星导航系统管理办公室发布的《北斗卫星导航系统应用案例》显示,来自江苏的多项科研成果入围。江苏北斗卫星应用产业研究院研发的北斗网格化巡防管控系统,采用网格化管理理念与高精度北斗定位、物联网感知等信息技术,解决城市风险源分布情况、巡防人员位置、突发事件等位置信息采集相关问题。“使用北斗巡更APP,走到任何一个巡查点拍照上传后,电动车内置的北斗导航位置就会自动发送模块让指挥中心随时能够监控巡查轨迹。”南京汤泉街道巡查员王恒说。

“通过北斗卫星导航基础,我们打造了山体滑坡预警南京示范工程、南京长江二桥自动监测系统。”江苏科博空间信息科技公司负责人介绍,依托于南京信息工程大学的科教资源、政产学研结合成立的该公司,专注于北斗地质灾害与气象灾害监测预警,目前已拥有该领域较大的市场份额。

“2010年,我市启动制定北斗卫星产业规划,截至目前北斗卫星产业已形成‘一园三区’协同发展的格局。”南京江北新区智能制造产业园相关负责人介绍,坐落于产业园内的中国北斗卫星导航(南京)产业基地是我国第三个北斗卫星导航产业基地。目前,基地已实现年数百亿元的产业规模,与产业园内千余家企业携手共进,共筑南京智能制造业发展之路。

打造产业集群,完善从技术端到应用端的“生态链”,成为北斗发展的当务之急。欧洲科学院院士、国际大地测量协会会士金双根表示,江苏制造业发达,智慧城市建设起步早,拥有北斗应用的诸多现实场景,但北斗产业分散则是短板。建议江苏加快建设更多“北斗基地”等平台载体,形成芯片研制、功能模块、元器件制造等产业链的上下游,打造北斗及地理信息产业合作的“活力圈”。