8万吨隧道沉管毫米级对接！北斗系统助力深中通道“海底穿针”

　　此时此刻，在距离地球数万公里的太空，56颗北斗导航系统卫星正在运行。从手机定位到汽车导航、从野外救援到工程建设，精准、可靠的信息“对话”，不仅打破了时空的边界，也激发了更多新的潜能。

　　从“北斗+”到“+北斗”，更多行业的新质生产力正在加速形成。今天，我们就一起到珠江口特大工程——深中通道的建设现场，去看看重大工程是如何用“+北斗”的力量，完成“海底穿针”这道难题的。

　　8万吨隧道沉管毫米级对接

　　北斗系统助力“海底穿针”

　　深中通道，一条横亘在珠江口长24公里的桥隧综合体特大工程。如何把双向八车道的隧道放进几十米深的水下，和天上的北斗卫星有着密不可分的联系。

　　张超是深中通道项目负责测量管理的工程师，全程参与了沉管隧道安装工作，为期两年多。这是世界上第一条特长、超宽双向八车道的钢壳混凝土沉管隧道。6.8公里长的它，分为32个管节和最终接头，分步安装，每节沉管重量达8万吨。首先把巨型沉管运来，准确放置进海底的基槽，然后使它与前面的管节严丝合缝地首尾对接，还要安全使用100年。

　　在看不见的水下，5厘米的安装误差量，对于长160多米、宽46米、高10米的沉管来说可以说是“穿针绣花”。如果定位不准或精度不足，造成管节安装偏差过大，工程就得全部暂停，进行“精调”。

　　中交一航局深中通道项目部测量管理中心副主任 张超：一旦精调，会对工期造成一定影响，管节安装的时间窗口比较宝贵，一个月只有两个安装的时间窗口，如果精调，船舶的使用、人力物力的使用都会造成一定的浪费。

　　项目启动时，恰逢北斗系统投入使用。为引入北斗的力量，团队在陆上、海上、沉管上反复做了上千次试验验证，最终形成方案，由船上的北斗卫星天线和附近的参考基准站配合，对沉管进行差分定位，精度可达毫米级。入水后，沉管隧道在水下的位置、姿态清晰显示在屏幕上。北斗定位性能表现稳定而可靠，使得工程进展高质高效。

　　北斗的应用不仅在海底。在四川的无人农场，300亩水稻的收割工作，用搭载北斗设备的收割机，只要在手机上操作就能搞定；在山洞中穿行的火车通过北斗定位实现全程安全防控，有效避免了铁路安全事故；在低空飞行的航空器，通过北斗+5G的技术，有效解决通航飞行器的空中通信问题；从共享单车到户外徒步，北斗应用更是渗入生活多个角落……

　　数据显示，2022年我国北斗核心产业规模超过1400亿元。

　　工业和信息化部部长 金壮龙：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。

　　北斗系统：用“精度”

　　重塑时空 用“引力”驱动未来

　　从1994年开始谋划，到2020年北斗三号全球卫星导航系统正式开通，北斗导航用厚积薄发的实力，迅速成长为全球四大卫星导航系统之一。曾经远在天边的梦想，逐渐变成了近在眼前的现实。

　　相比国际上其他成熟的卫星导航系统，北斗有什么技术优势？北斗的精准导航，又将如何指引未来的产业探索更多新质生产力？

　　2023年5月17日，第56颗北斗导航卫星成功发射加入星座，这是北斗三号工程的首颗备份卫星，此次发射也是北斗三号工程高密度组网后，时隔3年的首发任务。运行3年来，北斗系统交出了一份怎样的成绩单？导航卫星的“基本功”定位精度，究竟如何？

　　中国工程院院士刘经南表示，北斗全球高精度定位服务已有100多个国家使用，并得到多国专家委员会的共同验证，稳定可靠。目前，北斗系统最高精度实时处理可到厘米级、事后处理可到毫米级，精准的定位与其精准的时间数据相结合，使得北斗提供的最基本的时空定位服务，就足以开启许多产业的变革。

　　除了“基本功”扎实，北斗还有许多“独门绝技”，比如覆盖全球的双向短报文功能。也就是说，只要能连上北斗卫星，就能以收发短信的形式实现星地之间的双向通信。在亚太地区，通信容量可以供1000多万个用户同时并发，单次可发约1000个汉字。

　　中国工程院院士 刘经南：国际搜救卫星组织通信功能是单向的，比如我要搜救，我发报出去，但是什么时候来救，怎么救，想告诉你都没法通信，而北斗短报文是双向的。由于有这样的功能，现在北斗被国际搜救卫星组织作为国际标准参与国际搜救。

　　短报文功能与5G信号覆盖结合后，又可以开启多个技术空白领域的新应用，如低空通信。现今在300米到3000米之间的通用航空领域广泛采用基于地面导航台的单向广播式通信，而“北斗+5G”可以同时实现精准定位和实时图像数据回传，大大提升这一场景的便利性和安全性。

　　此外，北斗还具备遥感功能的潜力，利用导航下行电磁波的折射或漫反射遥感，可以感知大气水汽、海洋湖泊、风浪、土壤湿度等数据，进行超高精确程度的天气预报。对天气和灾害数据的进一步采集、挖掘和开发，更能激发一系列产业领域的应用。