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刘经南院士解读:“5G+北斗”可将生物智能赋给机器和环境

科技日报记者 刘志伟 通讯员 吴江龙6月23日9时43分,77岁的中国工程院院士、武汉大学教授刘经南,收看了第55颗北斗导航卫星发射升空的网络直播。1995年,

科技日报记者 刘志伟 通讯员 吴江龙

6月23日9时43分,77岁的中国工程院院士、武汉大学教授刘经南,收看了第55颗北斗导航卫星发射升空的网络直播。

1995年,刘经南带领团队参与“北斗”研讨。25年从“北斗一号”干到“北斗三号”,攻克北斗卫星系统多个关键技术。

刘经南透露,10多年前,在“北斗二号”采用对讲门禁系统何种方案提上议程时,专家组有一定争论。一种观点是“一步到位”,起步就建立全球卫星导航系统,一种观点是“分两步走”,先建立区域卫星导航系统,再逐步构建全球卫星导航系统。“一争论,时间就过去了,我主张先做起来,这更符合中国国情。”

最终,北斗卫星导航系统采取“三步走”战略:第一步,2000年建成“北斗一号”试验系统,解决有无问题;第二步,2012年形成覆盖亚太区域的服务能力;第三步,2020年形成全球服务能力。

科技日报记者就“北斗”技术的优势,以及全球组网后如何与新技术跨界融合等相关问题采访了刘经南院士。

刘经南院士解读:“5G+北斗”可将生物智能赋给机器和环境图.

刘经南正在接受记者采访

北斗是唯一的通、导、遥一体化的全球系统

记者:北斗系统跟国外导航系统相比有哪些优势?

刘经南:在GNSS四大系统中,北斗开始得最晚,同时也充分发挥了后发优势。简单介绍有四个特点:

一、我们的星座设计是独特的,把区域星座和全球卫星组合在一起,形成稳定的星座全覆盖。

二、我们的卫星有通信功能,现在“北斗三号”可以短信通信,通信容量一次达1000个汉字,并发用户容量达一千万。

三、北斗具有搜救功能,省去了另建单独搜救系统的巨大成本。而且它的搜救信号是双向的,对求救者来说更实用。

四、北斗里面还包含很多遥感技术,我认为北斗是唯一的通、导、遥一体化的全球系统。此外,我们的星间有链路,北斗卫星可以相互通信、互相测距,维持运转,在意外失去地面支持的情况下,还可以在天上至少运转90天,未来有望达到180电子门禁卡天。

刘经南院士解读:“5G+北斗”可将生物智能赋给机器和环境图.

刘经南正在与科研人员一起讨论方案

特定领域事后精度可以做到1个毫米

记者:全球定位系统的导航精度关系到导航的服务和应用,北斗系统目前定位的精度是5米,精度还可以提高吗?

刘经南:北斗系统目前定位的标准服务精度是5米,现在通信的标准,电力系统的时间精度的标准都是微秒级,我们现在定时精度能够到20至30纳秒,通过地基增强和天基增强,可实现时间精度为1个纳秒或者优于1个纳秒,实时位置能精准到1个厘米,特定领域事后精度可以做到1个毫米。

老百姓一两年内能用上手机北斗导航

记者:北斗完成全球组网后,老百姓什么时候可以用到北斗导航?

刘经南:最后一颗卫星发射后,北斗就能提供全球服务,离民用不远了。目前,大多数国产手机在硬件和软件方面其实都能实现北斗导航,但民用需要进行全球标准的申请。手机是全球化产品,需要纳入国际标准。这个工作正在进行,预计一两年内大家就能使用手机的北斗导航。

未来应用有极大的想象空间

记者:随着北斗三号全球组网,北斗导航从中国逐步走向世界舞台。那么,在智能时代下,北斗如何与新技术融合产生未来新的应用?

刘经南:北斗,是一种赋能技术,通过与其他技术的融合,北斗为这些技术赋予时空新功能,使这些技术升维增效,随着时代发展,未来应用有极大的想象空间。

融合方式有这几种:

融网络。北斗和网络的融合,将会是最大的需求,甚至是颠覆性的。因此,要重点推动北斗系统与移动、宽带互联网、窄带物联网和卫星通讯网等互联互通,使得时空位置所感知的信息到位更快、更准,图像更清晰,用法更巧。

融数据。利用大数据、云计算和导航网格码等技术,实现北斗+高精度遥感数据+通信+地理信息+云计算平台融合发展,让孤立、静止的北斗时空数据活起来,提升时空位置数据在各行各业的应用价值和服务能力。

刘经南院士解读:“5G+北斗”可将生物智能赋给机器和环境图.

融终端。手机、平板电脑、机载车载终端和可穿戴产品,是未来北斗应用最大市场,需要重点推动“北斗导航+传感器+无线局域网+移动通信+卫星通信”等一体化芯片研发,打造多功能融合的信息终端产品,实现一个时空位置终端行天下。

融地图。“北斗高精度导航+5G+高精度地图”,将开辟车辆车道级监控、车辆自动驾驶和智能无人驾驶全新领域应用。将来的无人驾驶车、智能网联汽车,本质就是一个高精度的智能移动计算平台,需要感知和认知外界,必须要有精准的位置和时间服务。所以每玻璃自动感应门一台智能网联汽车和每一辆无人车,既是互联网时代的代步工具,也是一个智能移动计算平台,把这些平台的数据和大家共享起来,会产生无穷无尽的新应用和新业态。

北斗位置服务还将实现跨界融合:包括跨系统融合,与其它GNSS实现兼容互操作和可互换;跨地域融合,各省市乃至与周边国家实现跨域资源共享的跨区融合,跨行业融合,室内室外实现多传感器融合,从而提供泛在的智能的时空位置服务“北斗+”。

实现汽车的远程控制不是梦

记者:您前虹膜门禁不久做了一个关于“5G+北斗”报告反响很强烈,能介绍一下中国“5G+北斗”两大优势组合的场景吗?

刘经南:智能时代,“5G+北斗”将成为最重要的时空基础设施。5G“极高速率、极大容量、极低时延”的特征,为满足未来虚拟现实、智能制造、自动驾驶等用户和行业的应用需求,提供基础支撑。5G的时延是毫秒级的,但还不能实现汽车的远程控制;而且它的网络位置是虚拟的,这些问题都要解决。

刘经南院士解读:“5G+北斗”可将生物智能赋给机器和环境图.

解决问题需要新的基础设施,就是北斗。定位、导航、感知时间和时节本身就是自然进化产生的生物智能,智能时代的“5G+北斗”可将这种生物智能赋给机器和环境,发挥机器和网络环境的智能优势。

人们将自然界的生物智能赋给机器和环境使其所产生的能力,就是人工智能。这就要考虑自然智能该怎么定义,不能像图灵机时代那样定义人工智能。基于“5G+北斗”的泛在测绘能力就是人类定位、导航、感知时间的智能基于现代技术的延伸,既是智能时代实现区伸缩门自动门域和广域乃至全球精确感知时空事件和目标信息的关键基础设施,也是实现支持广域和全球智能协同控制的赋能技术。

编辑:陈可轩

审核:管晶晶

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