推进北斗产业高质量发展洞见之一

从2020年北斗三号投入全球服务，应该说北斗应用与服务产业业已进入一个崭新的发展阶段，实际上三年多的实践表明，北斗产业发展是在一个新的十字路口：一方面我们在北斗产业原有发展基础上在做进一步发展的选择，各种各样的利益集团（特别是国有大厂）在争夺这一具有明显发展前景的产业领域，因为这是个巨大的新兴产业；另一方面这几年新冠疫情带来的后遗症，让经济大环境出现某种程度的呆滞，特别是以中小微企业为主的产业市场，受到巨大的冲击，但是相当多的民营企业家还在咬牙坚持，他们是真正的英雄；再一个方面，国外GNSS领域的发展情况表明，在我国热火朝天地建设北斗全球系统的过程中，人家也是在前进，在发展，在互补PNT（CPNT）领域取得明显进展，又往前走了一程，有些PNT新技术、新产品、新模式，已经进入市场运作。

既然产业发展已经到了新的十字路口，需要进行选择，首先是要认真思考，改变观念，特别是需要国家政策层面的引导、指导和督导，但是绝不是国家主导，而是市场主导。美国在GPS向PNT的转变转圜转换过程是值得我们有所借鉴的，因为人家先走了一步，而且行之有效。人家在战略层面跨越了一大步，高，实在高，是高家庄的高。

“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。我们大多数人，都是就事论事地讨论北斗产业，而没有跳出北斗的圈子，事实上真正要解决北斗产业存在的问题，需要打开北斗产业发展进入新天地的又一扇大门。“欲穷千里目，更上一层楼”。所以，我们就需要看看美国在这方面做了什么！美国提出了GPS，后来国际上提出了GNSS，原创者应该是苏联人，后来欧洲人也用了，大家都认可了。当然，总是独树一帜的美国人，不太愿意用这一名词，所以2004年，将GPS又称之为天基PNT，到2008年又公布了PNT总体架构（2025）规划，这里将天基两字去掉了。也就是提出了泛在PNT的概念，实际上是在试图解决原来天基PNT（GPS）脆弱性威胁的同时，又把定位导航授时扩展到卫星导航服务无法到达和企及的地方，如室内、水下、地下、隧道，以及其他非暴露空间，而且要解决复杂的物理遮挡环境、严酷的电磁干扰环境、人为的干扰欺骗环境、多变的太阳地球环境下的高精度、实时性、动态化、时空信息融合提供的难题。美国的《国家PNT总体架构（2025）》描绘了一幅PNT从过去到现在，直到将来的一幅蓝图，它是2006-2008年间，美国集中了30多个机构与部门，两百多人，利用一年半的时间绘制而成的。到2010年接着又发布了《国家PNT总体架构：实施规划》，该文件指出，进行国家定位、导航和授时（PNT）体系结构研究的目的是，以“专注于2025年时间框架内，通过政府提供的系统和服务，实现有效和高效的PNT能力和进化路径。”共同发起人批准了该架构，并发布了架构指导备忘录（AGM）于2008年6月16日发布。实施计划确定了PNT利益相关者实施国家PNT所需开展的活动体系结构建议，并提供了重要的补充指导。

该文件出台的根本原因在于，PNT是美国经济和国家安全所依赖的基础设施不可或缺的一部分。缺乏协调的国家PNT架构可能导致更大的运营风险，不协调的研究工作，潜在的浪费采购，并可能产生影响体系结构或取决于PNT的其他系统。

“照原样”（“As-Is”）PNT体系结构是，当前事实上的PNT体系结构由外部提供的和自主PNT源，以及向广泛的阵列提供PNT增强，包括在太空、空中、陆地和海洋环境中运行的民用和军用用户。美国政府已经确定了当前PNT体系结构在PNT能力方面不太可能解决的一些差距。

“应该是”（“Should Be”）国家PNT架构理由是，国家PNT体系结构实施计划为美国提供了体系结构愿景。通过促进最大公分母战略，在全球PNT中发挥领导作用，其中许多用户的核心需求通过外部提供的、通用的方式得到有效满足解决方案，而不是通过许多单独定制的系统。愿景和战略是，它们共同支持国家的完整指导原则，PNT体系结构是由四个矢量加以描述：

1.多种现象-使用多种物理现象来确保强大的可用性；

2.可互换的解决方案——努力寻找可互换的解决方法以提高效率，并利用资源的多样性；

3.PNT与通信的协同融合——追求PNT与新的和不断发展的通信能力融合；

4.合作组织结构——促进机构间协调和合作，以确保必要的信息共享水平。

该文件的实施策略：总体实施战略是进行重点突出、协调一致的增量投资，系统地改变PNT能力和基础设施，以消除能力差距，并带来显著的收购和运营效率。这将涉及分析以及成熟的PNT提供商能力、用户设备、技术、管理结构，以及符合国家PNT架构战略和矢量的政策。实施PNT体系结构实施计划的实施将需要协调的研究、开发，以保持美国在全球PNT领域的领先地位。

该文件的实施途径概述：该实施计划是一项跨部门行动计划，由过渡要素组成解决PNT体系结构策略和矢量。PNT体系结构过渡元素是机构间合作伙伴必须执行的必要、近期和可执行的任务。将“照原样”体系结构转变为发展中的、更有能力的“应该是”到2025年体系结构。为利益相关者确定近期开始的过渡要素，组织开始详细规划；概述了中长期开始的任务，更广泛地说，因为它们的实施细节取决于尚未取得的成果发生。该计划大约每两年更新一次，以考虑以前版本的成就或挫折，也将反映PNT的变化环境。

有了战略规划，也必须有实际行动加以配合实施，基本上在最近的十多年间，首先是美国天基PNT执行委员会推进的指导原则是保护、优化和增强（PTA）举措，这就是说：需要接受PTA原则，实现有保障的PNT服务。保护关键是频率保护，确保对天基民用PNT服务的性能进行监测；实现干扰监测功能，以便对于PNT威胁进行识别、定位和属性分析；防止有害干扰，促进监测发展标准方面的国际协调。优化的主要任务是验证信号和强化网络用户设备，以及加强辐射方向图可控天线的使用。增强（与采用）指的是实施和利用GPS增强和互补PNT服务，以及促进互补PNT在最终用户终端中的采用。

近十多年来，美国在PNT政策方面，以国家基础设施安全保障为核心，先后推出若干系列政策，逐步形成国家生态体系和标准战略。“已知但未能缓解的漏洞威胁以网络安全风险为最高…”，频谱不安全，是最大的问题：计算机和互联网最为关键的威胁来自于高精度统一的授时与同步的保证；GPS接收机与其说是无线电，不如说是电脑……；GPS依赖频谱，不再是安全的避难所；9亿美国GPS设备需要网络安全；美国国家政策指导PNT弹性（SPD-5、SPD-7、PPD-21，EO 13800，EO 13905，均涉及国家网络战略）；NIST 研究重点是PNT与应用网络安全框架；PNT服务的负责任使用（NISTIR 8323）与加强联邦网络的网络安全和关键基础设施安全（EO 13800）。同时，美国政府又推进关键和新兴技术（CET）的国家标准战略。对美国来说，CET至关重要，美国将优先努力与竞争力和国家安全相关的子集标准开发，包括以下（~8）个领域，其中PNT服务，主要是关系技术和无形效用基础设施，达到4个目标，它们是投资、参与、劳动力、诚信和包容性。

近几年来，美国在弹性（韧性）PNT新兴产品与服务方面，开展测试和演示示范活动，一批成长性企业参与了这种行动，而且明显体现的技术发展的快速和产品与服务能力的增强，加快了泛在PNT市场的发展进程，欧洲也在这方面取得重大进展。说明可确保PNT是可以在短期内有所突破，规模化地推进应用服务。值得探讨的是，政府在这些进程中，如何真正有效发挥其引导、指导、督导作用，而不是在做旁观者，更不是越俎代庖。

为了进一步推进北斗产业的大发展，首先是跳出北斗的小圈子，进入新时空的大天地，要从保障国家重大基础设施和网络安全为出发点，做战略研究，定发展原则，推国家政策，行测试演示。要真正体现政府行动站得高，看得远，扎得深，做得实，为产业发展真抓实干，实现投入少、产出多的最大公约数发展战略，要调动最大多数企事业单位积极性，要推进市场为主体的高质量发展方针，让北斗产业更上一层楼，应用强国，服务为民，货真价实地在万亿级大道上迅跑。