全球首次！从广东河源放的“气球”是什么来头？

　　“北斗”即北斗卫星导航系统，1994年启动建设，2020年完成部署目标并正式开通，是中国自主建设、独立运行、与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统，是当今全球卫星导航系统四大供应商之一。

　　自正式开通以来，“北斗”逐步从天边走到人们的身边，与各类新兴技术进行强强联合，实现跨领域、跨行业、跨区域的广泛应用，如在气象测报、交通、农林等领域。越来越多的“北斗+”，为经济社会高质量发展注入新动力。

　　其中，气象测报是最早应用北斗系统的重要领域之一。2023年7月，中国气象局宣布用3年时间将我国气象探空业务全面升级为北斗探空系统，广东是北斗探空系统组网观测示范业务化试点省；2024年伊始，河源放出一个“气球”，这意味着，广东省在全国率先启动北斗导航智能探空业务，这也是北斗导航探空智能系统在全球首次步入正式业务化。

　　2024年1月1日，广东省清远、阳江、河源、汕头四个北斗探空站的高空数据，实时上传至中国气象局气象大数据云平台“天擎”系统。这意味着在经过一年多的探空组网观测业务化示范后，广东省气象探空业务正式实现北斗探空业务切换，为我国全面推进北斗探空系统建设打造模板。

　　6时30分，广东河源国家高空气象观测站内，一名工作人员开始检测探空仪，为仪器施放做准备，另一名工作人员则充灌氢气球。

　　7时15分，仪器准时施放。该仪器将实时获取的温度、气压、湿度、风向、风速等气象要素传向地面接收设备，并同步上传至国家级云端中心平台。

　　7时34分04秒，仪器已生成第一份数据产品，供全国天气预测平台使用。当仪器探测高度达到3万米左右后，此次探测结束。

　　这是河源第一个北斗导航智能探空气球正式施放，意味着广东省气象探空业务正式实现北斗探空业务切换，为我国全面推进北斗探空系统建设打造模板。同时，这是广东省在全国率先启动北斗导航智能探空业务，也是北斗导航探空智能系统在全球首次步入正式业务化。

　　“放气球”是日常气象观测的重要组成部分。气象观测是预报和服务的基础。当遇到极端天气时，就需要加密观测，尽可能获取更多的气象数据。自19世纪现代探空业务发展以来，加密观测都只能通过多放气球来实现。

　　然而，这种探空站间距稀疏、观测间隔为12小时的探空观测，很难捕捉大部分历时短、骤发性强的强对流灾害性天气。我国自主研发的第三代探空系统，北斗探空系统具备平漂探空能力，实现一次放球就能获取上升、平漂、下降三个阶段共计约6小时的高空连续观测数据，打破了上百年的高空观测模式。

　　另外，以前的数据是一个探空仪向一个地面站传输，北斗探空系统每个探空仪传回的数据都能被不同的地面接收站同时接收，在基于互联网的“云+端”架构下，实现北斗探空业务数据资料和原始观测资料从台站直接到国家级数据库的实时传输。

　　广东天气形势复杂，经常受到台风等极端天气影响。自2022年8月起，当地气象部门开展北斗探空系统组网观测示范业务化试点。

　　试验数据表明，北斗探空系统数据稳定可靠，数据质量达到世界气象组织（WMO）探空数据最高目标要求，测风误差由3米/秒提升到0.3米/秒。借助精准的北斗探空数据，气象部门对大雨及以上降水预报准确率评分提高36%以上，72小时降水预报准确率评分提升高达44.83%。

　　目前，广东气象部门已将北斗探空资料常态化应用于气象预报、数值预报、卫星遥感等领域。此外，北斗探空写入世界气象组织技术委员会高级别指导意见文件，并作为新型技术推进，为全球气象探空高质量发展提供中国方案。

　　预计到2025年底，我国将建成全国观测无缝隙的地-空物联网，基本完成北斗探空业务系统升级换代。

　　气象测报是最早应用“北斗”的重要领域之一，实际上，自正式开通以来，“北斗”逐步从天边走到人们的身边，与各类新兴技术进行强强联合，实现跨领域、跨行业、跨区域的广泛应用，越来越多的“北斗+”“+北斗”为农业、工业制造、交通、气象等领域赋能，为经济社会高质量发展注入新动力。

　　交通领域是与北斗卫星导航系统联系最直接的领域，也是北斗卫星导航系统应用极其普遍的领域。

　　据报道，江苏省太仓市市民周女士十多年来一直乘公交车上下班，过去，等公交对于她来说是最难熬的一件事。由于不知道公交车什么时候到，为了不迟到，她每天都要很早出门。等车期间，她一步都不敢离开公交车站牌，生怕错过车。但最近几年，她发现公交车站变得智能起来：“候车亭上会显示公交车还有几站到达，手机点开太仓公交微信小程序，随时随地都能查看距离各个站点最近的公交车还有多久到。我出门前可以算好时间掐着点坐车，不用再像以前那样傻等了。”

　　这种便捷的体验，得益于太仓市公交车辆的卫星定位系统升级改造，借助北斗定位技术，管理方可以实时获取每一辆公交车的位置信息，从而实现对公交车的精确调度和管理。通过对公交数据的收集和分析，实现交通规划和资源配置的优化。这不仅大大提高了公交车的运行效率，给乘客带来便捷的服务，同时还提升了公交车行驶的安全性。

　　太仓市交通运输局有关负责人表示，公交车连接的北斗系统中内置有紧急报警功能，一旦发生紧急情况或意外危险，驾驶员可以通过按钮触发该功能，将位置信息发送到控制中心，救援人员就能迅速赶到现场进行救援。此外，北斗系统还可以对车辆的行驶速度进行实时监控，防止超速行驶等违法行为的发生，进一步保障了乘客的安全。

　　不仅仅是公交车，近年来，北斗在交通领域的应用越来越深入，从陆地上的公交车、共享单车、高铁到水上的远洋运输、内河航运，再到天上的航路导航……北斗让出行变得更加安全便捷。

　　农业领域也开始携手北斗卫星导航系统，一大批无人农机、智慧农业平台让种田变成一件轻松的事。

　　在河南省鹤壁市浚县的一家现代农业产业园，搭载了北斗导航系统的无人农机设备，让农场“耕种收”的质量和效率得到显著提高。农户只需要把无人收割机开到田里，打开开关，它就能按照设置好的路线自动进行收割，不仅瞄得精准、行得笔直而且收得干净利索。农户只需坐在屋内，通过手机就能查看收割进度和作业面积。

　　而在浙江省江山市，融合了北斗、Wi-Fi、基站“三合一”定位技术的“智慧地图”应用，让当地的顺丰快递能够更加精准快速地实现海量货物的识别分类，同时还能更科学快捷地进行快递员调度以及包裹配送。顺丰快递员吴浩明表示，之前送快递靠的是经验，很容易出错，如今有了依托北斗的智慧地图应用，送快递的准确率接近99%。

　　事实上，如今生活中的许多方面都能看到北斗的影子。从最直观的表现来看，北斗已成为人们日常所使用的智能手机、可穿戴设备等产品的标准配置。看似远在天边的北斗，实际上已近在咫尺。中国卫星导航定位协会首席科学家曹冲认为，我们原来是只推广北斗应用的技术，用来定位、导航。而如今，“+北斗”让北斗的能力变成各行各业也可以应用的能力。

　　《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2022年，我国国内卫星导航定位终端产品的总销量约3.76亿台/套，其中具有卫星导航定位功能的智能手机出货量达到2.64亿部。交通运输领域已累计推广应用各类北斗终端超过810万台/套，移动通信领域已有近330万座4G和5G基站应用北斗授时，农业领域已累计推广应用各类北斗终端近160万台/套。

　　宁夏银川市贺兰县立岗镇银星村，一台装有北斗导航系统的无人驾驶播种机进行播种作业。新华社供图

　　除了气象、交通、农业等传统领域，工业和信息化部党组书记、部长金壮龙曾在2023年10月第二届北斗规模应用国际峰会上表示，工信部将积极拓展北斗在工业互联网、物联网、车联网等新兴领域应用，助力工业企业“智改数转”，培育“北斗+”新模式新业态，促进形成新质生产力。

　　位于河南省焦作市的焦作千业水泥有限责任公司谷堆后水泥灰岩矿（以下简称千业矿山）是“国家级绿色矿山”，在这里，北斗高精度定位融合5G网络和车联网技术，打造出一座绿色、高效、安全的矿山。据千业矿山的工作人员介绍，以前，矿山作业区大约需要几十个工人，而如今，现场只需要六七个维护人员，其余的工人只需坐在操控室里，通过电脑远程操作智能钻机、智能挖机和纯电无人矿卡作业即可，极大提高了矿区人员作业的安全性，推动了企业的数字化转型。

　　近年来，中国的工业制造水平快速提升，生产制造日益向数字化、智能化迈进，其中，北斗等新兴技术发挥了重要作用。

　　能源行业也是北斗应用较为广泛的行业。以石油化工领域为例，中国石化西北油田顺北油气田位于塔克拉玛干沙漠腹地，由于所处的位置偏僻，无线传输网络和有线传输网络无法覆盖，导致油气井场的数据难以实时回传。为了解决这一问题，西北油田在国内首次研发了北斗三号短报文井场数据传输系统。据了解，北斗系统有一项特色功能，就是短报文通信，这种通信不受地域环境限制，可以直接通过卫星信号进行双向信息传递，在传统数据传输方式行不通的情况下，有效解决了油田的信息传输问题。

　　而在中国石油乌鲁木齐石油化工有限公司，依靠北斗高精度定位的新型巡检设备让公司的巡检效率大大提升。据公司的工作人员介绍，这些新型设备能够提前录入巡检路线，一旦出现漏检，机器就会立刻发出提醒，在巡检设备上，工作人员还能清楚地看到隐患图片、位置等信息。

　　事实上，近年来，“北斗”逐步在我国油田勘探、钻采、炼化、储运等各种业务领域得到应用，为“数字中国石油”建设添砖加瓦。去年，中国石油北斗运营服务中心融合各项新技术，搭建完成了油气行业唯一一个覆盖全国的“北斗高精度网”——中国石油北斗高精度网。该网络可以在全国范围内提供实时米级、分米级、厘米级和事后毫米级的高精度定位服务，为石油化工企业的众多生产环节提供位置数据支撑。比如，在油气勘探环节，该网络可以为工作人员提供精准智能导航；在成品油销售环节，该网络可以实现对油库和油罐的动态监管，实时监测储存中的各项安全数据。

　　位于山东烟台高新区的中国航天513所展示的“北斗卫星导航系统”。IC供图

　　大海上的天气瞬息万变，风险系数极高。对于常年在大海上讨生活的人来说，出海最怕遇到的，就是风浪或者恶劣天气。为了确保船员们的安全，近年来，福州市连江、仓山、马尾等地的8000多艘乡镇船舶陆续安装了北斗三号船载终端，均接入了乡镇船舶管理平台。船员一旦遇到险境，只需按下报警键，终端就会自动发送位置信息给管理平台。同时，该终端还可以实时监测船只设备的电池电量、航行状态等数据，如发生设备异常等情况，会自动将相关数据发送到监管平台，第一时间实施海上救助。

　　国内从事北斗应用的高新技术企业——福信富通科技股份有限公司首席技术官方立表示，北斗是一个通信、导航、授时一体化的大系统，“北斗+智慧海洋”“北斗+智慧应急”等防灾减灾产品，是北斗应用最为典型和突出的领域。当北斗高精度定位与人工智能等新技术深度融合，便形成了高精度导航定位、授时、大容量短报文、地壳形变监测等众多优势，可以对各类灾害风险进行超前感知、智能预警和精准防控。

　　福建省泉州市洪水预警报中心是全国水利系统首批北斗三号卫星短报文民用用户。据泉州市洪水预警报中心副主任傅承琦介绍，北斗卫星通信系统具有信号覆盖范围广、无通信盲区等优点，可以将水情、雨情的实时信息传输至省、市各级防汛抗旱指挥部和水工程调度指挥中心，在应对特大台风、暴雨等极端天气的过程中，发挥着至关重要的作用。

　　今年夏天，第5号台风“杜苏芮”强势登陆福建省泉州市，当地因此迎来特大暴雨，24小时降雨量达到250毫米。当时，由于超强台风和特大暴雨，泉州市泉港、惠安、南安片区的超短波信道的中继站和GPRS信道的移动基站均出现不同程度的故障，导致两个信道水雨情数据传输出现较大面积延迟、丢包等问题，但当地的50个北斗卫星野外站点却没有受到影响，依旧实时、稳定、准确地传输着“水位”和“雨量”等重要数据，为全市防汛调度指挥工作提供了强有力的支撑。

　　傅承琦表示，2012年起，泉州市洪水预警报中心在超短波、GPRS信道作为水雨情监测系统通信方式的基础上，增加了以北斗二号卫星短报文通信，将其作为第三信道。目前泉州市北斗卫星通信信道系统有1个中心站、50个遥测站，站点基本覆盖泉州地区的大中型水库、重要河段、暴雨区等。“我们还计划在2023年到2026年之间，将现有北斗水雨情监测系统由北斗二号卫星通信升级到北斗三号卫星通信，实现定位精度、原子钟性能和信号强度等的全方位提升。目前，我们已经完成10个重要站点的升级改造，并投入试运行。”傅承琦表示。

　　事实上，除了防汛等方面，北斗卫星导航系统在大坝等重大工程安全监测、森林火灾防范等方面也发挥着重要作用，“北斗”不仅仅是“指路星”，更是“守护星”。