衛星導航應用邁入新時代
“衛星導航的應用只受到人們想象力的限制”已由一句名言逐漸成為了現實。隨著信息技術的快速發展及市場的不斷成熟,集測繪和通信技術于一身的衛星導航系統的應用不斷衍生,并由起初的軍事應用滲透至國民經濟和日常生活的諸多領域。目前,衛星導航主要應用于軍事、測繪、交通、農業、娛樂、氣象、環境應用、公共安全與災難救援等多個領域,而上述領域就廣度而言也只是衛星導航應用的冰山一角。2011年以來,隨著GPS、CLONASS、Galileo及北斗四大衛星系統的不斷建設和升級,世界衛星導航應用已進入全面爆發時期。
賽迪顧問統計,2011年全球衛星導航應用市場規模達到944.3億美元,同比增長29.8%。其中,軍事應用市場規模占總體規模的7.5%;測繪應用市場規模占總體規模的5.1%;交通應用市場規模占總體規模的55.4%;農業應用市場規模占總體規模的1.3%,占比還比較小;LBS應用市場占總體規模的25.4%;除軍事、測繪、交通、農業和娛樂領域外的其它細分領域占總市場規模的5.3%。
圖1全球衛星導航系統各細分應用領域市場規模占比

一、衛星導航在軍事領域發揮著不可替代的作用
衛星導航系統建立的初衷是為軍事服務。隨著技術的不斷完善和精度的不斷提高,衛星導航系統越發體現其在軍事領域的優越性和重要性。在軍事領域,衛星導航主要用于運載體的定位和導航、戰場偵察、精密制導、和彈道測量等。其中,通過利用衛星定位和導航,水、陸、空武器運載體可不受晝夜及可視距離的影響全天候工作;在戰場偵察中,通過利用衛星導航接收機,無論在山區密林都可以實時的掌握自己的方向位置;精密制導是通過在導彈彈頭安裝衛星定位導航儀,從而能夠隨時測定導彈位置,精確導彈發射路徑;在彈道測量中,通過利用導彈上的衛星導航接收機實時測定導彈的位置與速度,并分析實時傳輸的數據控制誤差,改進設計。總之,衛星導航在軍事領域正發揮著越來越大的作用。
二、衛星導航在民用領域市場不斷拓展
衛星導航推動測繪技術信息化。測繪是技術性很強的學科,它的形成和發展在很大程度上依賴測量方法和儀器工具的創造和改革。衛星導航系統的建設與應用為傳統測繪行業帶來了革命性的影響,顯著地提升了測繪精度、可靠性及工作效率。在測繪領域,衛星導航系統主要用于施工測量、形變觀測、水深探測和海底地物探測等。施工測量主要通過RTK技術實現:實時動態測量(RTK, Real Time Kinmatic)是衛星導航在測量領域的核心技術,它能夠實時地提供測[FS:PAGE]站點在指定坐標系中的三維定位結果,并達到厘米級精度,RTK技術具有作業速度快,勞動強度低,且定位精度高,數據安全可靠,處理能力強等特點;在形變觀測中,衛星導航可與無線通信、形變監控軟件、數據庫管理軟件、變型分析軟件構成自動監控系統,用于滑坡、大壩、大橋、高層建筑變型監測,該技術使得監測地面形變的精度達毫米級別;在水深探測中,衛星導航技術與水聲技術、計算機技術、數字化傳感器等技術結合,通過發送和接收脈沖信號來實現探測工作,并生成海底地形圖;在地物探測中,衛星導航技術與側掃聲吶技術結合運用海底地物對入射聲波反向散射的原理來探測海底地物和地形。衛星導航在測繪領域的應用標志著測繪事業已進入自動化和信息化時代。
衛星導航的推動智能交通發展。交通領域是目前衛星導航系統應用最成熟、最廣泛的行業之一,大致可分為陸地應用、航海應用、航空應用三類。陸地應用包括汽車自主導航、車輛跟蹤與監控、汽車智能信息系統及鐵路運營監控等;航海應用包括遠航運輸導航、漁業管理、內河航運以及船舶停泊與入塢等;航空應用包括飛行航線導航與精密進近等。衛星導航在民用航空、遠洋和內陸航運等領域的應用最早,且越來越廣泛,但陸地應用仍是規模最大、參與企業最多、用戶數最大的細分領域。隨著汽車產業的迅猛發展,衛星導航產品在陸地交通中占有越來越大的市場地位。目前,結合無線通信技術、衛星導航系統、網絡通信和車載電腦技術的Telematics已成為車載衛星導航未來的發展趨勢。通過Telematics的服務,車主可享受安防、在線辦公、實時交通、道路救援等許多創新性服務。而來自谷歌公司的又一驚喜為智能汽車導航發展方向開辟了一條新的蹊徑:無人駕駛汽車。谷歌研發的無人駕駛汽車于7月上路測試,行程超過20萬英里,其中超過1600英里是在完全無人干擾的情況下進行,期間沒有發生大的交通事故。Telematics、無人駕駛技術的發展標志著車載導航產業跨入了新時代。
衛星導航成為精準種植的基礎。在農業生產領域,衛星導航的應用可實現對農業資源全面系統的監管和調配,從而實現農業的精細化生產。衛星導航與農田信息采集技術相結合,可以實現定點采集和分析農田信息,生成農田狀態分布圖。也可以通過連續觀測,實現對農田的生長狀態和規模的實時監控。還可以通過科學分析觀測資料,實現對農作物科學施肥、病蟲害防治和估產。目前,歐美一些國家已投入使用了一種新型的聯合收割機,這種聯合收割機安裝了衛星導航接收[FS:PAGE]機和地理信息系統。在作物收獲的時候,運用差分定位技術和產量傳感器,聯合收割機可獲得農田小區內不同地塊的作物產量分布,將這些數據輸入計算機,生成產量分布圖。然后將影響作物生長的各項因素數據輸入計算機,通過與產量數據對比,確定產量分布不均勻的原因,并制定相應的措施,生成田間投入處方圖。在次年收獲時,再按上述過程,分析農田小區總產量是否提高,然后制訂新的田間投入處方圖。如此經過幾個循環,即可達到精細種植的目的。
衛星導航催生位置服務。衛星導航能夠為世界上的任何物體貼上時間或者空間位置的標簽,使得世界上所有物質實現有序流動,達到人盡其才、物盡其用。所以說衛星導航催生了位置服務(Location Based Service, LBS),而且其應用領域不斷擴大。隨著移動互聯網的快速發展和智能手機的普及,位置服務迎來了產業的春天。而該服務除具有位置導航功能外,還面面俱到的包括智能交通、周邊信息搜索和基于位置的其他增值服務,如商家點評、游戲、交友等。衛星導航、移動互聯網和智能手機的發展為位置服務的爆發奠定了堅實的基礎。
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