1991 年，在全球瞩目之下，以美国为首的多国部队仅用了 100 个小时，将伊拉克军队彻底击溃。沙漠没有成为伊军的御敌屏障，地面部队在广袤的沙漠中快速推进，不时上演左勾右勾拳，伊拉克寄希望于沙漠迟滞多国部队的想法彻底破灭。
根据统计，海湾战争中，伊军伤亡约 10 万人，被俘 8.6 万人；美军伤亡共计 606 人。
海湾战争被称为全球第一场信息化战争，GPS（Global Positioning System）则是最引人注目的技术之一。战争爆发时，GPS 还没有完全建成，美军果断投入使用，显示了其强大的威力。
国防部首先采购了价值 4000 万美元的 8000 部小型 GPS 接收机，在茫茫的中东沙漠里，GPS 为美军提供了精度 30 米的定位服务。时任美国国防部长的理查德 · 切尼说，“GPS 对战争的胜利起到了至关重要的作用，伊拉克绝对不会想到，在没有任何地形特征的情况下，我们能顺利横穿西部沙漠。”
现在回看海湾战争，网友认为是“打醒了中国”。其中非常重要的启示是，中国必须要尽快建立自己的卫星定位导航系统。
虽然早在上世纪 80 年代初，国内一些有远见的科研工作者就提出这样的想法，但由于经济条件的限制，一直被搁置。直到海湾战争后，该计划进入了加速轨道。
2020 年 7 月 31 日，中国北斗三号全球卫星导航系统正式开通。至此，中国自己的卫星导航系统星座部署完成。“北斗”成为继美国 GPS 后，另一个能为全球提供高质量导航定位服务的系统。
转眼三十年过去，悬在人类头顶的战争乌云也已慢慢消散。虽说“天下虽安，忘战必危”，但不得不承认，今天全球各国的竞争更多的表现在经济领域、科技领域。
对于北斗来说，如何在保卫国土安全的同时，更好地融入民用市场，彰显其巨大的经济催化剂作用，才是我们应当深入思考的问题。
与北斗相比，GPS 之所以知名度高，不仅在于它是“第一个”。更加重要的原因是，GPS 经过几十年的发展，已经形成了完整的产业链，从天上的卫星，到地面的基站，从终端设备到机器芯片，GPS 强有力地带动了周边产业的发展。
根据 Grand View Research 预测，到 2025 年，美国 GPS 产业链市场规模将达到 1464 亿美元。该预测还特别指出，“基于在线送餐和网约车的迅速普及，将创造对 GPS 设备的巨大需求”。
这句话点出了全球卫星导航系统具有颠覆性的一面：随着北斗组网成功，其提供的高精度定位功能将会深彻地改变众多行业的生态，并成为当前众多新兴行业崛起的重要拼图。
因军用而生，因民用而兴。这才是对北斗系统的真实描述。
高精度定位才是核心竞争力
在北斗提供的诸多服务中，以位置、导航服务最为普遍，这其中，高精度定位是国际发展热点，在消费级市场具有广泛的应用前景。
所谓高精度技术，指的是定位精度在米级以下（厘米级、毫米级）的定位技术。不过要强调的是，不论 GPS 还是北斗，单单依靠卫星是无法做到高精度的，这并不是技术问题，而是误差积累所致。
首先，卫星的发射功率并不大，信号到达地面时已经很弱。这种信号强度相当于 1.6 万公里外一个 25 瓦的灯泡发出的光，因此地面物体在被遮挡的情况下定位效果较差。
再者，当卫星信号穿过大气层时，受到电离层和对流层的影响，产生定位误差。因此，高精度定位的过程，也就是消除误差的过程。
要想做到高精度，必须依靠地基增强系统。说直白一些，就是建在地面的参考站，用以辅助卫星精准定位。
那么，高精度定位到底是如何通过地基增强系统实现的呢？
天上的卫星如果要对地球上某个物体进行定位，必须对该物体发射信号，根据信号速度和到达的时间，就能算出该卫星到物体的距离。
当目标物体能接收到 4 颗卫星的信号时，就能得到 4 个距离。然后以卫星为圆心，以对应距离为半径画圆，就能在唯一交点处确定该物体坐标，定位完成。
但是这样的定位精度只能到米级，很多干扰因素会让卫星信号发生偏移，导致“测不准”。此时，就需要地基增强站帮忙了。
因为建设之前就已经确定好位置，所以地基增强站是一个精准的位置坐标。举个例子，当卫星对一辆汽车精准定位时，首先去定位该汽车附近的地基增强站，此时得到了地基增强站两个位置坐标：一个是卫星测出来的，另一个是已知的，也是绝对精准的。
视频 | 高精度定位时如何实现的？
两个位置之间存在一个差值，系统计算得到这个差值之后，卫星再去定位汽车，然后把这个差值补偿给汽车，就得到了汽车高精度位置信息。
所以，想要实现精准定位，至少有一个必备条件：被定位物体周边必须要有地基增强站。
我国大规模建设地基增强站在 2015 年启动。目前，已经建成了分布在全国各地的 2600 多个北斗地基增强站，是全球覆盖范围最广的地基增强系统。
图 | 遍布全国的北斗地基增强站
而这 2600 多座地基增强站，由一家叫 “千寻位置” 的企业运营并管理。千寻位置是由阿里巴巴和中国兵器工业集团共同出资 20 亿成立的企业，作为全球领先的时空智能基础设施，提供厘米级定位、毫米级感知、纳秒级授时服务。
高精度定位技术将重塑行业
不久前，在朋友圈刷屏的北斗海报就是千寻位置与央视新闻的杰作。
千寻位置的工程师对 DeepTech 说，这个小应用就是为了让用户感知北斗的精准定位功能。通过“呼叫北斗”，不仅可以看到当前的地理位置，还能知道当前位置的可见北斗卫星数量。
以前图为例，在该时间、该位置下，有 23 颗北斗卫星陪伴着用户。
当然，这个小应用仅仅是让大众与北斗来一次亲密接触。而厘米级、毫米级的高精度定位技术应用才是重头戏。
华泰证券研究员认为，高精度定位将会改变众多行业。当前处在风口的自动化、智能化设备等行业，难以普及的一个瓶颈就是无法获取其准确的位置和行动轨迹，而千寻位置提供的高精度定位服务有望改变这一切。
插秧，是一件费时费力但是又难以自动化的农业活动，原因就在于缺少高精度定位服务。千寻位置业务架构专家董金星解释说：“水稻秧苗的间隔一般只有几十厘米，如果插秧机行驶路线左右误差超过一米，插下的秧苗要么分布不均，无法正常生长，要么直接被碾压，所谓的无人插秧根本无法实现。”
拥有厘米级定位功能后，真正意义上的无人插秧已经能够实现。相比传统有人驾驶插秧机，无人插秧器可以不受光线干扰，可以夜间作业。此举能提高 20% 插秧效率，节约 50% 的人力成本。
其实，无人插秧只是一个更大的概念中的一小块拼图，即精准农业。精准农业要求根据空间变异，定位、定时、定量地进行现代化农业操作。想要真正做到精准农业，全球定位系统必不可少，其中，不仅无人插秧需要高精度定位，无人机喷洒作业同样需要精准定位。
在没有广泛的北斗地基增强系统覆盖之前，进行无人机喷洒工作需要架设临时基站，费时费力，同样的无人机机型，没有高精度定位的情况下每小时可喷洒 50 亩农田。集成厘米级定位技术之后，工作效率提高 200%，每小时可喷洒 150 亩。
除了在精准农业领域的应用，高精度定位同样能够赋能电力行业。千寻位置给 DeepTech 分享了这样一个案例。
在夏天，由于天气炎热，用电负荷增加，极易引发电力故障。为了保障用电安全，检修人员需要手动操作无人机对输电线路进行红外测温巡检。
但是，手动操作无人机体验非常的不友好。由于定位精度不足，只能让无人机在操作者视野内工作，还要非常小心不要撞到线路或塔杆。一天工作下来，因为操作员一直处在高度紧张状态，非常疲惫。
而现在，通过当地的北斗地基增强站，无人机具备了厘米级定位功能。此时，整个工作流程发生了质变：无人机不再需要人工操控，完全可以按照既定路线巡逻，并且不用担心撞到障碍物。
这项技术的应用，实现了电力巡检无人机的标准化作业，规模化应用。长远看来，这让电力系统的智能检测成为了可能。
诸如此类的案例非常多。
在物流行业，高精度定位解决了无人物流车最后一公里配送问题。在没有高精度定位之前，无人物流车难以获取准确的位置、速度和路线信息。可以想象，仅在几十米的定位精度下，配送物流车可能无法辨别相邻的两栋建筑物，更不用提精准配送了。
在地质灾害预警领域，高精度定位同样能发挥巨大作用。
在浙江省瑶琳镇，千寻位置通过布设地基增强站和服务器，配合北斗卫星实现了毫米级地质监测。
综合收集到的地下水位、降雨量、地质位移等信息，该系统可为专家决策和应急处置提供可靠数据支持。
高精度定位到底改变了什么？
卫星导航产业拥有非常高的经济拉动效应，直接投入产出比约为 1:2，相关产业的辐射高达 1:7 至 1:14。也就是说，投入 1 元钱，就能产生 7-14 元的产业经济效益。
而拥有 2600多座地基增强站的千寻位置称自己为“时空智能基础设施”。
基础设施有一个特点，就是不同经济发展阶段，所需的基础设施是不同的。但他们都会成为经济发展的基础物质条件。
第一次工业革命时代，蒸汽机代替人力成为主流，那时基础设施是煤炭。缺少煤炭，再好的蒸汽机也无法输出动力。
第二次工业革命时代，内燃机的普及让石油和电力成为了重要的基础设施，人力得到了更广泛的替代。
第三次工业革命暨信息革命，信息革命诞生的最普惠的基础设施是互联网。当代社会，脱离互联网的经济活动是无法想象的。
而现在，我们正处在第四次工业革命当中。近年来，AI、物联网、工业 4.0 等概念层出不穷；新产品如智能穿戴、无人汽车、智能机器人正在走向商业化；新商业模式如共享经济、平台经济已经得到了验证。
正如前文所说，经济发展程度越高，对基础设施的要求越高。在以上所列举的这些领域，它们有一个共同特征：需要更精细化的控制、更精准的时空感知能力。
这恰恰是建立在高精度定位技术之上的。
三十多年前，老一辈科研工作者建议我国开发自己的全球定位导航系统，是从军事角度出发，不至于关键时刻被他国掐脖子。那时没有 AI、5G、物联网，但是这一重大决定却成为了今天行业变革的一大催化剂。
前人栽树，后人乘凉。北斗系统与基于它的高精度定位技术，有望成为各新兴行业崛起的一块重要拼图。
作者/ 刘军
