中國科技新聞網12月16日訊(趙芙瑤)他是攝影測量與遙感學家;他是中國科學院院士、中國工程院資深院士;同時他還是武漢市科學技術協會主席、武漢·中國光谷首席科學家。他長期從事遙感、全球衛星定位和地理信息系統為代表的地球空間信息學的教學研究,提出了處理測量誤差的可靠性和可區分理論和空間數據挖掘理論。
耄耋之年的他依然還在科研一線奮戰著,他就是本期專訪人物——李德仁院士。
創新衝破「卡脖子」之困
「當智能汽車安裝了北鬥衛星導航系統後,可以記錄車輛位置信息,信息可以傳輸到交通管理局,城市交通就會得到有序的管理,大家方便又快捷。」近日,中國科學院院士、中國工程院資深院士李德仁接受了中國科技新聞網專訪,談到北鬥全球系統的具體運用時,他舉例稱。
在12月13日的「大數據科技傳播與應用高峰論壇」上,年過八旬的李德仁依舊精神矍鑠,他以「產業數位化 數字產業化」為演講主題,帶大眾走進數字的世界。演講共分為四個板塊,分別為新基建、5G/6G、北鬥+/+北鬥以及從數位化到智能化。
李德仁在當天的演講中提到,當今PNT服務(北鬥+與+北鬥)是以提供時空基準的我國北鬥等全球衛星定位系統(GNSS)及其增強系統為主體,協同其他輔助定位導航技術以提升其抗幹擾能力和可用性,利用網際網路和移動網際網路等網絡通信手段,向用戶提供位置、方向、速度、時間信息和時間同步服務。
相較於大眾熟知的全球衛星定位系統GPS,北鬥有哪些優勢?「北鬥系統和GPS相比,有以下三點優勢。首先,北鬥獨創三種軌道混合布局,比GPS多出了三個靜止軌道,這是北鬥系統獨有的。其次,北鬥使用的是三頻信號,GPS使用的是雙頻信號。第三,北鬥有短報文通信服務,這是GPS所沒有的。」李德仁在接受中國科技新聞網專訪時說道。
為了便於理解,李德仁舉了一個生動的例子。他表示,如果漁民出海打漁時,配備了北鬥系統,那麼就可以隨時了解漁民的詳細位置。如果漁民需要急救,也可以通過短消息反饋到後方。北鬥在漁政監管、漁船出入港管理、海洋災害預警等方面可以發揮重要作用。
此外,李德仁還表示,GPS未來也會學習北鬥,GPS下一代叫Block III,也要做到5個靜止軌道,做到3個頻率,也要加短報文通訊功能。
「科學技術是互相借鑑,互相創造的,我們學習了GPS的一些經驗,但是我們也根據我們的需要做了創新,未來我們還要繼續對北鬥系統進行創新。」李德仁對中國科技新聞網說道。
今年二月,美國總統川普籤署了第13905號行政命令《通過負責任地使用定位、導航與授時服務來增強國家彈性》。該命令基於美國國家基礎設施對目前PNT服務嚴重依賴的擔心,開展基礎設施對PNT服務的依賴程度摸底,以及PNT服務(部分)喪失工作能力後的國家基礎設施運行受阻風險規避能力建設。簡而言之,就是要對北鬥系統進行限制。
對此,李德仁對中國科技新聞網表示:「川普不讓中國把北鬥增強做到美國去,而我們中國卻做了GPS的增強。我們為了解決這個卡脖子的問題,發明了用低軌運行來做增強。北鬥下一步要解決的是用低軌運行增強北鬥的高軌,讓它的精度從現在的2~5米提高到0.2~0.25米,再提高到5個釐米。科學的進步,是靠創造和學習,光學習不行,我們還要創造。」
北鬥+賦能產業數位化
談及北鬥系統的未來發展,李德仁對中國科技新聞網表示,根據今年在成都召開的「北鬥+」產業發展大會上的討論,北鬥未來要做到無處不在,做「泛在的PNT」。他表示目前北鬥和GPS定位還有一定局限性:「信號進不了房間,進不了地下,進不了海洋的水下。所以下一步,室內室外,海面,水下,甚至於高空,PNT想要做的是無處不在,這是我們未來的方向。」
除了上述舉例的北鬥+漁業,北鬥未來將為多個產業實現數位化賦能。比如北鬥+農業、北鬥+交通等。
對於未來的智慧城市,李德仁進行了大膽的設想。首先在智慧出行方面,如果使用打車軟體,汽車如果安裝了北鬥系統,那麼就可以記錄汽車的行動軌跡,如果出現了問題,可以第一時間調集數據。當智能汽車都安裝了北鬥系統,那麼每一部汽車都將成為「數據採集員」,政府無需再費時費力地搜集數據,可以直接使用用戶提供的數據。
如果將北鬥視為一個基礎服務設施,各個產業利用北鬥進行實際應用,北鬥將產生更大的價值,這就是「北鬥+」。相關報導顯示,衛星導航與位置服務2019年產值高達3450億元,比2018年增長了14.4%,預計2020年將超過4000億元。
談及北鬥+,李德仁表示,農場主如果把北鬥的晶片安裝在農業機器上,就可以實現數位化精準種田。任何環節出了問題都能夠有跡可循。「哪個地方產量低,哪個地方有蟲子,都可以進行精細化管理。」
在大健康領域,北鬥也將發揮重要的作用,特別是精細化的管理與服務。李德仁舉例表示:「未來北鬥可以實現大健康管理。我們在研究室內導航定位,北鬥系統可以記錄人的行為學,生理學,心理學等方面的信息,比如你的睡眠質量差,或者老人獨自在家摔倒了,北鬥系統都可以做到記錄並實時反饋。」而至於信息安全的問題,李德仁表示未來數據將全部儲存在雲上,保證人們的數據安全。
除了在出行、農業和大健康領域,北鬥+還給我們描繪了一個充滿想像的未來,將滲透至我們生活、生產的方方面面。「在未來,我們購買食品、生鮮時,通過應用北鬥系統,只需要掃描一下二維碼,就可以看到這個產品每一個生產環節的具體數據,做到全程可追溯。再比如你養的寵物,給它的鏈條上加上北鬥系統,也可以防止寵物走失。」李德仁舉例道。
「所以,北鬥是一個數位化的技術,它的想像沒有邊界。」李德仁告訴中國科技新聞網。