摘要：交通运输业，属于北斗系统最为核心的民用领域，将交通运输业当中北斗系统实际应用工作，是深入落实我国核心发展战略的前提条件。对此，深入研究交通运输业中北斗卫星的导航系统的应用及其展望，对交通强国建设发展有着一定积极意义与现实作用，需得到国内交通运输及相应行业的广泛重视与关注。本文对北斗卫星导航系统在交通运输行业的应用进行了简单的探讨，以供相关人员参考。
关键词：北斗；卫星导航；系统；交通运输
1、北斗卫星导航系统概述
北斗卫星导航系统（BDS）是中国自行研制的系统，自2000年发射第一颗北斗卫星起，北斗导航已经走到了第三代，截止2019年11月底，北斗三号系统建设已步入决战决胜冲刺阶段，超过50颗的卫星在轨工作，服务定位精度10m，测速精度0.2m/s，授时精度20ns，特别是在亚太地区，其应用更为精确。北斗卫星导航系统位列全球四大导航系统之中，是继美国的GPS，欧盟的GALILEO，俄罗斯的GLONASS之后又一较成熟的卫星导航系统，北斗卫星导航系统的功能包括无源、有源定位，测距三维导航，三球交汇定位等。
从整体上来看，北斗卫星导航系统由空间、地面、用户三部分构成，空间段即卫星，截至2019年11月底，空间段：6颗地球静止轨道卫星，23颗中圆地球轨道卫星，10颗倾斜地球同步轨道卫星；地面段包括地面监测，地面控制，注入站，地面监测进行数据的收集和整理，地面控制处理地面监测到的数据，来协调地面控制工作，注入站负责卫星间的数据传送，用户即北斗的接收终端。
2、北斗卫星导航系统在交通运输行业的应用
北斗卫星导航系统，我国自主研发，具有自主知识产权的导航技术，经过一代代航天人的攻坚克难，团结合作，逐步打破了国外的卫星导航技术的壁垒，成为中国展现给世界的一张亮丽的“名片”。在北斗卫星导航系统发展的历程中，已经不仅仅局限于定位功能，开始在不同领域应用。
2.1、全国道路运输
2011年，交通运输部与原总装备部联合启动了北斗重大专项第一个民用应用示范工程“重点运输过程监控管理服务示范系统工程”，在道路运输领域率先进行北斗系统大规模应用。在该示范工程的引领带动下，全国已经有近500万营运车辆安装应用北斗兼容终端并接入全国平台，组成了全球最大的营运车辆动态监管系统。该应用包括测试、审查、数据接入、管理、考核等在内的一整套功能，建立了完整的营运车辆动态监控管理体系。道路运输主管部门可通过该平台查询特定车辆的信息，包括当前位置、车主、联系人姓名及手机号等，同时可实时了解其行驶方向和车速，从而监控该车辆的行驶状态。该系统还具备信息发布功能，可向全国自定义区域内所有的车辆发布禁行、路况信息等相关通知。基于北斗系统和终端的全国道路货运车辆公共监管与服务平台有效加强了道路营运车辆监控效率，提高了道路运输安全水平，降低了道路运输事故率和伤亡人数。据统计，自2011年至2017年，中国道路运输重特大事故发生起数和死亡失踪人数均下降50%。
2.2、中国海上搜救
2014年交通运输部和原总装备部联合启动了北斗第二个重大专项示范项目 “基于北斗的中国海上搜救信息系统示范工程”，旨在保障我国海上生产作业和人命财产安全，提高海上搜救效率。该示范工程利用北斗系统作为遇险定位、报警通信、搜救指挥的技术手段，为海上遇险提供更多样化的报警手段，促进救援力量的科学调度，为移动搜救现场指挥提供技术支撑。
该示范工程开发了基于北斗的海上遇险报警管理系统、基于北斗的海上搜救指挥辅助系统和海上综合信息服务系统等三大应用系统及北斗信息处理平台，实现了40万套基于北斗的海上遇险报警手机终端及3000套具备北斗短报文通信功能的手机终端的推广应用，在300艘海事船舶和100艘救捞船舶上安装应用了北斗智能船载终端，实现了北斗自动识别系统（AIS）、卫星紧急无线电示位标（EPIRB）和人员落水设备（MOB）的示范应用（如图3）。船舶可通过北斗终端向系统发送普通短报文消息和紧急级别的告警，或者通过终端上的遇险按钮直接发送遇险级别的告警。不同级别的告警会以不同颜色的告警标识显示在系统海图上，在快速通知救捞局、海事局和搜救中心等主管和搜救部门的同时，可有助于更快协调救助力量。相关部门可通过该系统向船舶发送短报文，可通过船舶名称、海上移动业务标识码（MMSI）或者呼号实时查询船舶位置、航速等静态和动态信息。
3、北斗卫星导航系统在交通运输行业的应用展望
3.1、保障国际的道路运输
2017年年底，中国与一带一路15个沿线国家签署16份多边或双边道路、运输便利、国际运输协定，73个公路、水路口岸已开通国际道路的客货运输356条左右线路。国际道路的运输管理、综合服务的信息化系统建设已在整体规划范围内，统一为边境口岸、边境省份等业务办理的部门、入境的查验部门等提供车量的出入境相关业务办理、查验口岸、监管车辆、统计分析各项信息化的服务。通过把北斗系统及终端推广、应用至国际道路的运管及服务当中，充分解决了现阶段国内关于国际道路的运输方面便利化整体水平低、信息化的服务水平低、监管能力欠缺等问题，国内国际道路的运管及服务信息化、现代化动的综合水平得以显著提升，更好地保障国际的道路运输顺畅与安全。
3.2、海上全球遇险及安全通信
2018年的5月所举行IMO海上安全的委员会99次会议中，美国铱星系统已正式获取IMO认可，并成为了继国际范围内移动卫星的系统后，又一家GMDSS的卫星服务专业提供商。因中国属于IMO缔约国，从事着远洋航行船舶均需安装铱星或Inmarsat船载的通信装置，来满足于安全航行需求。那么，我国北斗系统先正处于系统完善阶段，相信在获取到IMO任可后，会正式面向于海上的丝绸之路、全球范围内远洋船舶所提供着GMDSS的服务，并将为国内远洋船舶而提供着多种类型的卫星通信、播发海上的安全信息、船队管理等各项系统终端服务。
3.3、全球卫星的搜救服务
2018年的9月，两颗搭载着搜救载荷北斗当中的轨道卫星已成功实现发射上天。载荷上天后，依据Cospas-Sarsat文件要求实施在轨测试，以对北斗搜救的载荷处于在轨状态下观测、验证其各项服务性能。经测试后表明，我国北斗的搜救载荷处于正常状态运行状态下，全面推进着Cospas-Sarsat相应层面操作。预计到2020年，我国预计可有6颗在轨的卫星能够提供着国际搜救方面系统服务。
综上所述，我们对于在交通运输业中北斗卫星的导航系统的应用情况及其应用发展望的综合分析后可以了解，北斗系统现已逐步成为了交通运输业多领域的主要应用技术，在今后甚至可以通过国内交通运输让北斗逐步实现国际化方向推广及应用发展，发展潜力十足。对此，国内还应当增加对在交通运输业中北斗卫星的导航系统方面应有的深入研究，以能够遵循一带一路、科技强国战略，实现中国的自主科技创新建设发展。
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