从气象信息传输到海上保卫航船，从共享单车到智能手表，从提高水、电、气、热等城市生命线的运行效率，到方便大众的智慧交通、养老关爱、应急救援……中国北斗卫星导航系统（下称北斗系统）这一关系国家安全的“国之利器”，如今随着产业应用相继“落地”已飞到你我身边。

　　近日，中国卫星导航定位协会发布《中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书（2019）》（下称白皮书）显示：2018年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达3016亿元，较2017年增长18.3%。其中，包括芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值达1069亿元，北斗对产业的核心产值贡献率达80%，为我国经济高质量发展注入创新动能。

　　“天上好用,地上用好。”这曾是中科院院士、“北斗之父”孙家栋对北斗系统的期待，如今，这一期望是如何逐步变为现实的？

　　自主建设 比肩一流

　　北斗系统是我国自主建设、独立运行的全球卫星导航系统，集成了传感、自动化、定位追踪和数据处理等智能化技术。自20世纪90年代开始，北斗系统启动研制，从区域到全球，从有源到无源，先后建成北斗一号、北斗二号、北斗三号系统，走出了一条中国特色的卫星导航系统建设道路。

　　中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在第十届中国卫星导航年会上介绍，目前，北斗系统在轨卫星共38颗，其中北斗二号卫星18颗、北斗三号卫星20颗，共同为全球用户提供服务。从2017年11月5日至2018年11月19日，我国用一年时间完成了北斗三号系统“10箭19星”的超高密度发射，至2020年底将全面完成北斗三号系统建设。北斗三号对标国际一流，基本系统定位精度达3.6米，未来还将提供星基增强、短报文通信、国际搜索救援、精密定位等新服务，并向全球播发性能更优的导航信号。

　　北斗三号基本系统建设完成，北斗正式开启了全球化服务进程。目前，北斗系统已广泛应用于交通、海事、电力、民政、气象、渔业等多个行业，在智能网联汽车、民航、海洋观测等新兴市场也得到应用。白皮书显示，截至2019年4月，国内超过620万辆营运车辆、3万辆邮政和快递车辆，36个城市的约8万辆公交车、3200余座内河导航设施、2900余座海上导航设施已应用北斗系统。此外，北斗系统走出国门广泛应用到印尼土地确权、科威特建筑施工、乌干达国土测试、缅甸精准农业、马尔代夫海上打桩、泰国仓储物流、巴基斯坦机场授时以及俄罗斯电力巡检等多国不同领域。

　　“北斗系统建设稳步推进，北斗产业从芯片、模块、天线、算法软件等基础产品，到整机终端、系统集成，直至运营服务，已形成了完整的产业链体系，北斗系统成为全球包括美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略在内的四大卫星导航之一。”中国卫星导航定位协会副秘书长李冬航在接受中国知识产权报记者采访时这样评价。

　　创新技术 专利护航

　　北斗系统的自主建设历程，也是一部技术创新引领、知识产权护航的发展史。白皮书显示，近年来，我国卫星导航与位置服务产业的自主创新能力显著增强，包括国产北斗芯片、模块等关键技术进一步取得全面突破，性能指标与国际同类产品相当，并已形成一定价格优势。业内人士认为，随着我国北斗系统陆续建成和推广应用，国内在卫星导航领域的技术创新和专利申请预计仍将保持较快增长。

　　国家知识产权局知识产权发展研究中心的研究显示，从全球范围来看，当前在我国申请并公开的涉及卫星导航技术领域的专利申请量已经超过在美、日、欧等发达国家和地区申请并公开的专利申请量，其中国内申请人在我国提交的专利申请相比国外申请人的来华申请而言占有较大数量优势，以中科院等为代表的国内机构技术创新和专利布局活跃。

　　在这些技术创新中，芯片技术的突破尤为关键，我国自主北斗芯片实现了从无到有，从有到优的跨越。

　　作为卫星导航产业首家上市公司，北斗星通导航技术股份有限公司(下称北斗星通）十年来共计开发了十余颗芯片，从90nm到28nm，尺寸不断缩小，从早期的大体积到只有铅笔尖大小，性能不断提升，功耗不断降低，从传统的测量测绘到无人机、机器人、自动驾驶汽车等新兴应用，自主芯片已赢得广大用户的认可。

　　为全面支持北斗三号系统信号，同为龙头企业的合众思壮科技股份有限公司（下称合众思壮）也于近日发布了“天琴二代”。该芯片采用宽带接收机处理技术，支持31个频点，实现了对北斗三号信号体制的全面支持。采用这一芯片技术的接收机将更加简洁，元器件数量少，但功能更强，功耗更低。

　　这些创新成果无一不是产业界多年坚持投入研发，运用知识产权鼓励和保护创新的结果。北斗星通相关负责人向记者介绍，截至2019年5月，北斗星通的专利申请量超过400件，其中已获得授权300余件，近3成为发明专利，主要集中在卫星导航基础产品，国防装备，卫星导航应用，基于位置的系统应用及运营服务等领域。合众思壮相关负责人介绍，股份公司及直属子公司已提交专利申请228件，其中专利授权量135件，专利申请中4成以上为发明专利申请，主要集中在卫星信号的接收和处理、精准农业领域。其中惯性导航领域一件专利号为ZL201510280742.9的发明专利，突破国际技术封锁，获得2018中国海淀高价值专利培育大赛三等奖。

　　随着核心技术的突破，北斗系统的产业应用显现新一轮快速增长态势。卫星导航系统的服务应用成为全球各国关注的技术创新重点和专利布局热点，这方面的专利申请占整个卫星导航领域专利申请的比例近半，其中交通运输、国土测绘、精准农业、大气探测等行业是北斗系统服务应用的主要领域。

　　融合发展 未来可期

　　2018年底，北斗系统已经面向“一带一路”国家和地区开通服务，2020年服务范围将覆盖全球，到2035年前还将建设完善更加泛在、融合、智能的综合时空体系。

　　“以北斗系统建设发展为核心，全面建设中国综合时空体系，需要继续推动北斗卫星导航与其他领域的融合创新，推动产业融合发展。”李冬航认为，在这一过程中，北斗系统输出的位置和时间，不再是简单的时空信息获取，而是驱动技术进步、融合、发展的黏合剂和催化剂。

　　不过，就目前水平而言，虽然北斗系统建设、关键技术和行业应用取得了巨大成就，但李冬航认为，北斗系统在接收端的信息处理分析，北斗芯片的低功耗、小型化及制造工艺，以及专业级高端终端应用上，与国际一流水平还存在一定的差距，尤其是在综合时空体系的架构方案和理论建设上还比较欠缺。

　　眼下，北斗企业+传统企业的融合创新正在铺开，北斗系统影响并改造了交通、农业、物流、驾考、城市燃气等多个传统行业，形成了智能交通、精准农业、移动物流监控、智慧驾考、智慧管网等新兴业态。去年，北斗星通投资国汽(北京）智能网联汽车研究院有限公司，合众思壮与中联重科股份有限公司形成战略合作，两家北斗龙头企业分别与汽车企业与农机企业合作，共同掘金传统行业的智能化、网联化。“技术深度融合、商业模式重构、国际化应用、产业集聚、共生生态。”北斗星通上述负责人用这些关键词描述未来北斗产业的发展机遇。

　　以专利为代表的知识产权相关工作，有力支撑了我国北斗系统和产业应用的快速发展，但也面临不少阶段性的问题。对此，国家知识产权局知识产权发展研究中心相关研究人员建议，在当前复杂多变和日益激烈的国际竞争环境下，国内创新主体应努力提升高价值专利培育和组合能力，通过开展专利分析、评议导航、专利运营等相关工作，准确把握全球技术创新动向和专利竞争格局，努力构建具有较强竞争实力和较高产业价值的核心专利优势，为我国北斗产业健康安全发展提供坚实的知识产权基础。

　　北斗系统的“三步走”

　　北斗系统的发展历史，是一个持续创新、开拓进取的历程。

　　1 北斗一号

　　——中国

　　卫星导航系统

　　1994年立项，2003年建成并正式运行，3颗GEO（地球同步轨道）卫星组成了全球第三个卫星导航系统，覆盖中国国土及周边，首次解决了“我们在哪里”的根本问题。北斗一号的诞生一波三折。1985年，著名科学家陈芳允院士提出利用两颗地球同步轨道卫星开展双星定位的设想，经过八年的艰难论证，1994年，北斗一号正式立项。2001年底，随着北斗一号正式上线运行的指令发出，我国迈入拥有自主卫星导航大国俱乐部。

　　2 北斗二号

　　——区域

　　卫星导航系统

　　2004年立项，2012年建成并开始进行区域服务，包含14颗卫星，覆盖亚太地区。北斗二号确立了北斗的技术体制，实现了连续导航与定位报告双模融合、三频信号全星座播发，在服务性能上与GPS相当，部分关键性能上实现超越。

　　3 北斗三号

　　——全球

　　卫星导航系统

　　2009年立项，计划于2020年建成，包含35颗卫星，覆盖全球。北斗三号将实现高精度定位授时、航行跟踪、生命救援等。2018年底，北斗三号系统基本建成，为“一带一路”沿线国家提供服务，2020年，将全面建成全球系统，为人类生活提供新的选择。（记者 刘 仁）