南航团队解码智慧“天眼”！未来，“北斗”将“导航”百姓生活

无人驾驶车上，配备上北斗和激光雷达，它便拥有了千里眼和顺风耳，能精确感知和自动避障，完成指定任务。

在南京航空航天大学，有一个 " 先进飞行器导航、控制与健康管理 " 工信部重点实验室。尽管是暑假，实验室团队的老师和学生们，都没有休息，大家都在忙碌着。赖际舟是实验室副主任，从研究生开始到现在，他结缘北斗已 20 多年。他说，北斗是智慧 " 天眼 "，已经在不知不觉间改变了我们的生活。而他们的研究，就是如何把北斗导航系统用好，让它更好地融入我们的生活。

从无到有，从 1 颗到 55 颗，从覆盖本土到跨越亚太再到全球组网，北斗倾注了我国科学家 20 多年的心血。

" 我读研究生的时候，我国刚组建北斗一代导航系统。那时候起，在导师刘建业教授的指引下，我和师兄们的课题就已经围绕着北斗双星组合导航定位技术及应用展开。" 南京航空航天大学自动化学院教授、" 先进飞行器导航、控制与健康管理 " 工信部重点实验室副主任赖际舟说，从 2000 年，自己踏入导航技术领域起，就一直在和卫星导航系统打交道。

△赖际舟

关于卫星导航系统的研究，赖际舟介绍说，他们有一个研究团队 " 导航研究中心 "，共由 12 位老师和 90 多位学生组成，围绕着航空航天领域导航技术开展前沿基础和应用研究工作。尽管是暑假，团队依然没有休息，大家都在忙着进行手头的研究。

20 多年来，赖际舟的研究也随着北斗导航系统的变化而变化。最早，天上的 " 北斗 " 只有两颗，没有办法做到精准定位，他们需要借助其他测量手段，来对北斗的定位数据进行解读。之后，天上的 " 北斗 " 越来越多，定位越来越精准，使用越来越便捷。"20 年来，我们国家的北斗导航系统以惊人的速度在快速发展。现在，我们随时可以得到精准的定位数据。"

校园里，赖际舟掏出自己的手机，给现代快报记者演示卫星天顶图，图中共有 40 颗当前可见的导航卫星，其中有 19 颗是北斗卫星。" 只要你的头顶上有超过 4 颗以上北斗卫星，就能够实现卫星定位，可见星数越多，定位性能就越好。你们看，现在我们自己的北斗卫星在所有的可观测到的导航卫星中占据了半壁江山，这是值得骄傲和自豪的事情 "。赖际舟说，目前大部分国产智能手机里都装有北斗芯片，能收到北斗的数据。

△赖际舟在南航校内演示手机中的卫星天顶图

" 国际上，目前有 4 大全球卫星导航系统。" 赖际舟说，和其他 3 个国家的卫星导航系统相比，北斗有太多的了不起。

" 不管是美国的 GPS，还是俄罗斯的格洛纳斯，都只有一种类型的轨道。而我们国家的北斗，有 3 种类型的轨道，不同高度的轨道，执行的任务也不相同，配合起来能在亚太区域内实现更高的定位精度。" 赖际舟告诉现代快报记者，在太空奔跑的 55 颗 " 北斗 "，都在自己的 " 跑道 " 中运行。不仅如此，这 55 颗星之间，还会 " 说话 "，这归功于北斗卫星导航系统的新功能：星间链路。

北斗有三大功能：定位、授时、短报文通信。" 短报文其实就是我们理解的短信。手机的短信是通过基站来发送，而北斗短报文则是通过北斗卫星来转发。" 赖际舟解释说，用户终端的信息不是发送到地面，而是直接到天上相应的 " 北斗 "。接收后，天上的北斗可以互通有无，再转发到地面。" 这样一来，不管你在哪儿，北斗都始终关注着你。和其他国家的卫星导航系统不同，我们的北斗导航系统不仅可以知道自己在哪儿，还能告诉别人‘我在哪儿’。" 正因为这个特性，赖际舟团队给北斗取了一个外号：智慧 " 天眼 "。

也因为这个特性，北斗导航系统为减灾防灾、海上救援等工作带来了极大的便利。如果海域上没有移动通信信号，使用北斗系统短报文功能，渔民能够通过北斗终端向家人们报平安。

未来可期，" 北斗 " 将为国产大飞机 " 保驾护航 "

在实验室内，研究生王萌辰坐在客机模拟驾驶舱内，模拟驾驶波音 737。模拟驾驶舱内的装置，密密麻麻的仪表盘和各类按键指示灯令人眼花缭乱。环形屏幕上的模拟场景是南京禄口机场，全景观的视觉效果让人逼真地感受到时间和气象的变幻。

" 客机飞行过程中更是离不开卫星导航系统的精确指引。" 赖际舟告诉现代快报记者，这个模拟座舱可以用来仿真验证包括卫星导航系统等多类机载导航传感器信息的综合效果。

现代快报记者了解到，北斗导航系统在国产大飞机 C919 中的应用已经顺利通过了科研试飞和演示验证阶段。

事实上，南航导航研究中心团队刚完成一个课题研究，就是基于北斗短报文服务的飞机状态监测。" 现在，北斗卫星短报文一次可以发送 1000 个汉字，为飞行过程中飞机关键状态监测提供了一个新的手段。"

" 北斗 +5G"，助力人工智能

敞开式、车头是大显示屏，车头车尾各有一个直立的天线 …… 走进实验室，一台酷炫的无人驾驶车吸引了现代快报记者的注意。

真正实现无人化，首先需要知道自己在哪里，所以定位起到重要的作用。" 这台车上安装有北斗导航系统、惯性导航系统、激光雷达等。北斗系统实现精准定位，而激光雷达相当于车的感官，两者配合起来共同实现环境感知并自动避障。" 赖际舟说，这款无人车是为了应用于工业园区自主巡检。

赖际舟的团队早在 10 年前，就把目光瞄准了北斗 " 看 " 不到的地方，如室内、地下等环境。" 如果在商场里找人，在地下停车场找车，都能和室外的北斗定位信息无缝对接，那再好不过了。" 运用 5G 以及其他手段，赖际舟他们已经取得了相应的成果。赖际舟说，他们团队和中国船级社合作，把北斗导航系统和相关传感器安装到无人机上，这样无人机可以代替传统人工，在大型轮船内部中飞行巡检，" 看 " 有没有故障，及时排除问题。

" 目前，5G 正为北斗开拓更广阔的天地，北斗 +5G 模式正在成为研究的热点。"

赖际舟说，下一阶段，我国北斗技术将进一步优化和与其他技术融合，包括水下、室内、地下等在内的区域，信号被阻隔、被干扰以及被欺骗时遇到的问题，都有望被逐一攻克。" 这同样也是我们团队前进的方向。"

在采访中，让现代快报记者感受最深的是赖际舟这 20 年来对这份事业的执着和热爱。他说，" 北斗是智慧‘天眼’，北斗的高精度定位让我们在科研、生活中享受了极大的便利；而北斗的自主研发过程，同样给我们带来宝贵的精神财富：不忘初心、砥砺前行。"

现代快报 南京记者 阿里亚 胡玉梅 / 文 牛华新 / 摄