北斗卫星导航系统是我国航天事业取得的重要成就之一，是我国卫星通讯领域的重要基础设施。卫星导航系统能够提供定位、测速、授时的服务，这是交通和物流信息化最底层的技术支持。随着我国北斗导航系统的建成，“北斗”的赋能将使得智慧物流顺利驶入高质量发展的快车道。
张建通
中国交通通信信息中心空间事业部
1957年，苏联发射了人类首颗人造卫星，震惊世界，标志着人类进入了“太空时代”。在航天事业方面，中国并没有落后先进国家太多，于1970年发射了第一颗人造卫星“东方红一号”。半个世纪后的今天，中国的航天事业已经取得举世瞩目的丰硕成果，其中北斗卫星导航系统（以下简称“北斗系统”）就是重要的成果之一。
北斗卫星
目前，北斗系统已广泛应用于经济社会发展各行业各领域，其中物流领域是该系统应用的重要组成部分。可以说，在我国交通物流行业正朝着智慧化方向升级发展的现阶段，“北斗”的赋能使得智慧物流顺利驶入高质量发展的快车道。
一
北斗系统及其特点
卫星导航是一项采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。随着人们对卫星导航系统应用领域的不断拓展，卫星导航产业已经形成一个较为完备的产业体系，具体表现在，导航产品服务性能在不断提升，应用范围也在不断扩大，市场规模也有着快速的增长。
我国于1994年启动北斗系统工程建设，采用三步走策略：1994年至2003年完成北斗一号系统建设，使得中国卫星导航系统实现从无到有；2002年至2008年完成北斗二号系统建设，使得北斗系统完成亚太地区覆盖；2009年至2020年完成北斗三号系统建设，使得北斗系统完成全球覆盖，正式开通全球服务。
北斗系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。北斗三号系统空间段由3颗GEO卫星、3颗IGSO和24颗MEO卫星等组成。北斗三号系统地面段包括主控站、时间同步/注入站和监测站等若干地面站，以及星间链路运行管理设施。北斗系统用户段包括北斗及兼容其他卫星导航系统的芯片、模块、天线等基础产品，以及终端设备、应用系统与应用服务等。
北斗卫星
北斗系统独创了“三种轨道”混合星座设计，既能实现全球覆盖、全球服务，又可为亚太大部分地区用户提供更高性能的定位导航授时服务。北斗系统是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统，GPS使用的是双频信号，这是北斗系统的后发优势。使用双频信号可以减弱电离层延迟的影响，而使用三频信号可以构建更复杂模型，消除电离层延迟的高阶误差。同时，使用三频信号可提高载波相位模糊度的解算效率，理论上还可以提高载波收敛速度。正因如此，GPS系统也在扩展成三频信号系统。
此外，北斗系统还创新融合了导航与通信功能，除了具备基本导航，还实现了短报文通信、国际搜救、星基增强和精密单点定位等多种服务能力，系统功能高度集成，实现了集约高效。例如北斗系统的短报文通信功能，就是能通过北斗系统收发短信，这在远洋航运物流、海洋搜救等领域有着很强的实用价值。因为在离岸40海里的海洋中几乎没有普通的通信信号了，传统解决通信的方法是依靠卫星电话，但是价格贵。现在可以通过北斗短报文的方法进行简单信息的通信交流，高效快捷地解决了离岸大洋中的信息通讯问题。
二
北斗系统在交通物流中的应用
北斗系统在交通物流领域的应用是北斗应用的重要组成部分。关于这方面的情况，记者请教了中国交通通信信息中心（CTTIC）空间事业部张建通博士。
张博士介绍到：中国交通通信信息中心为交通运输部直属正局级事业单位，承担的主要职责中包括负责国际海事卫星系统国内事务的归口管理，负责北京国际移动卫星地面站的建设、管理及运营等工作。而且中国交通通信信息中心还会承担有关交通信息通信方面的政策标准研究制订，主要有海事卫星政策、规划、标准，行业通信、导航等技术标准拟定，北斗导航民用标准和政策制定等。
张博士自豪地表示，中国交通通信信息中心承担着服务国家战略的重要职责，是推动北斗系统民用的主力军和国家队，参与的北斗科研项目荣获2018年度国家科技进步一等奖。
张博士谈到，卫星导航系统能够提供定位、测速、授时的服务，这是交通和物流信息化最底层的技术支持。现在物流运作中，如车辆位置的实时定位、速度监控、路线规划等等，都是依靠卫星导航系统实现的。在交通运输业，截至今年6月，我国北斗终端数量超过800万台。张博士认为，北斗系统给我国的物流货运安全、物流货运效率提升等多个方面提供了技术支持。
货车上安装的北斗导航终端
他还介绍到，目前北斗系统在大宗商品货运方面发挥了很大作用，很多运输的集装箱都安装了接收北斗信息的模块。此外，北斗系统在跨境物流方面发挥的作用越来越大，通过与海关系统联网，进出关效率大幅度提高，北斗系统已经在中欧班列中广泛应用。我国的国际道路运输管理系统就把北斗的功能纳入了系统。“我们也正推动与中国存在国际道路运输业务的周边国家，接纳北斗系统的服务进入相关的管理系统，提升跨境运输的通关效率。”
三
“北斗”让物流运输更安全
北斗系统在交通运输领域的首要功能是赋能监督体系，保证交通运输的安全。根据2014年交通运输部、公安部和国家安全生产监督管理总局联合发布的《道路运输车辆动态监督管理办法》的要求，进入运输市场的总质量为12吨及以上的重型载货汽车和半挂牵引车，应当于2015年12月31日前全部安装、使用北斗卫星定位装置，并接入道路货运车辆公共平台。
货运车辆在外行驶，对其安全监管一直是行业管理的痛点。在没有技术手段时，运输公司只能靠规章制度来提醒和约束司机的驾驶行为，虽有一定的强制性，但在车辆运行过程中，无法监控驾驶员情况，无法监控车辆的运行状态，造成了管理上的盲区。
在货运车辆上安装、使用北斗卫星定位装置就可以解决这些问题，使运输更加安全。基于北斗的监控系统首先能监督司机的工作状态，能够第一时间发现驾驶员疲劳驾驶、急刹车等不规范行为并及时预警；其次系统还能监控车辆的运行状态，如系统中的电子围栏区域定位功能、远程实时监控功能，都能帮助司机和后台管理人员判断车辆运行的位置和状态；并且，系统可以对驾驶人驾驶行为和车辆运行进行统计分析，形成安全事件相关数据分析报告，便于管理人员和驾驶员后期改进，形成优化闭环，做到持续改进、循环上升。
四
“北斗”让物流运输更高效
货运企业之间的竞争主要是效率的竞争。货运企业只有不断提高运营效率，才能够给客户提供最具性价比的运输服务，从而赢得客户、赢得市场。因此，高效车货匹配、行驶路径的优化等功能都是货运企业迫切需要的。基于北斗系统的物流运输信息化，为货运企业提供了这些功能。
导航定位作为北斗系统的基础功能，安装此模块的运输车辆，可以根据始发地和目的地，进行合理路线规划，可以避开拥挤路段，查看路况等信息；还可以根据始发点、终点站、道路状况等为货运匹配运输的方案。
此外，基于北斗系统支持的运输管理系统或网络货运平台，可以利用北斗定位量数据通过智能配对技术，将货源以“一对多”的形式精准推荐给最为切合的承运人，充分利用承运人的返程运力资源，提升车辆运行效率，减少承运人配载找货、等货时间及成本。
北斗系统应用于物流货运领域
由此可见，北斗系统作为货物运输管理体系中最为重要的技术支撑已在诸多物流场景下应用多年，成为支持货运高效运营的重要技术手段。随着“北斗”应用的全面爆发，其在物流货运领域的应用价值将更加凸显。
五
“北斗”助力物流货运全新生态链形成
张博士认为，有了北斗技术的加持，物流金融服务的发展有很大空间，这可能是货运行业未来发展的一个风口。他解释到：现在的货运模式，尤其是大宗货物运输，很多情况是运输完成后货主再与运输企业统一结算运费，而运输企业与承运司机大部分情况是现结，导致运输企业需要垫付较大金额资金，因此资金的使用效率对运输企业的利润率影响很大，由此产生了物流金融服务需求，例如很多金融机构推出的运单贷。
目前，中国交通通信信息中心正在基于北斗服务研发的全新的运输服务系统，通过帮助金融机构更好地掌握货物情况和运输车辆情况，做好金融风险评估，保证了贷款资金的安全，保障了物流金融的高效运作。这种方式相对于传统的金融抵押贷款，资金的运转效率要高很多。
中国交通通信信息中心北京国际移动卫星接收站
“我们希望通过我们的技术、产品和服务，帮助货运行业建立起一个完整的金融风险控制体系，类似于消费领域的支付宝，这样对于货运行业的发展是非常有益的。金融企业放贷的风险下降了，就会下调贷款的利息，降低货运企业的资金使用成本，提升企业经营效益。物流金融服务的创新升级发展，将带动物流货运领域形成全新的良性生态循环，包括货运企业在内的各方企业都能最终受益。”
斗转星移，万物互联，沟通无界。天星覆盖全球，地网普惠社会。如今，北斗系统作为重要的信息基础设施，支撑新兴科技如物联网、云计算、人工智能等广泛应用于物流领域，为智慧物流提供底层技术支持，与其他物流科技产生协同效应。如今的物流信息化管理平台，正使用“人、车、货、企”海量物流大数据，结合北斗时空应用、人工智能、物联网、云计算等技术，全力打造一体化智慧物流技术平台，助力物流货运行业加速数字化、智慧化转型升级。
