8萬噸隧道沉管毫米級對接！北斗系統助力深中通道“海底穿針”

此時此刻，在距離地球數萬公里的太空，56顆北斗導航系統衞星正在運行。從手機定位到汽車導航、從野外救援到工程建設，精準、可靠的信息“對話”，不僅打破了時空的邊界，也激發了更多新的潛能。

從“北斗+”到“+北斗”，更多行業的新質生產力正在加速形成。今天，我們就一起到珠江口特大工程——深中通道的建設現場，去看看重大工程是如何用“+北斗”的力量，完成“海底穿針”這道難題的。

8萬噸隧道沉管毫米級對接

北斗系統助力“海底穿針”

深中通道，一條橫亙在珠江口長24公里的橋隧綜合體特大工程。如何把雙向八車道的隧道放進幾十米深的水下，和天上的北斗衞星有着密不可分的聯繫。

張超是深中通道項目負責測量管理的工程師，全程參與了沉管隧道安裝工作，為期兩年多。這是世界上第一條特長、超寬雙向八車道的鋼殼混凝土沉管隧道。6.8公里長的它，分為32個管節和最終接頭，分步安裝，每節沉管重量達8萬噸。首先把巨型沉管運來，準確放置進海底的基槽，然後使它與前面的管節嚴絲合縫地首尾對接，還要安全使用100年。

在看不見的水下，5釐米的安裝誤差量，對於長160多米、寬46米、高10米的沉管來説可以説是“穿針繡花”。如果定位不準或精度不足，造成管節安裝偏差過大，工程就得全部暫停，進行“精調”。

中交一航局深中通道項目部測量管理中心副主任 張超：一旦精調，會對工期造成一定影響，管節安裝的時間窗口比較寶貴，一個月只有兩個安裝的時間窗口，如果精調，船舶的使用、人力物力的使用都會造成一定的浪費。

項目啓動時，恰逢北斗系統投入使用。為引入北斗的力量，團隊在陸上、海上、沉管上反覆做了上千次試驗驗證，最終形成方案，由船上的北斗衞星天線和附近的參考基準站配合，對沉管進行差分定位，精度可達毫米級。入水後，沉管隧道在水下的位置、姿態清晰顯示在屏幕上。北斗定位性能表現穩定而可靠，使得工程進展高質高效。

北斗的應用不僅在海底。在四川的無人農場，300畝水稻的收割工作，用搭載北斗設備的收割機，只要在手機上操作就能搞定；在山洞中穿行的火車通過北斗定位實現全程安全防控，有效避免了鐵路安全事故；在低空飛行的航空器，通過北斗+5G的技術，有效解決通航飛行器的空中通信問題；從共享單車到户外徒步，北斗應用更是滲入生活多個角落……

數據顯示，2022年我國北斗核心產業規模超過1400億元。

工業和信息化部部長 金壯龍：積極拓展北斗在工業互聯網、物聯網、車聯網等新興領域應用，助力工業企業“智改數轉”，培育“北斗+”新模式新業態，促進形成新質生產力。

北斗系統：用“精度”

重塑時空 用“引力”驅動未來

從1994年開始謀劃，到2020年北斗三號全球衞星導航系統正式開通，北斗導航用厚積薄發的實力，迅速成長為全球四大衞星導航系統之一。曾經遠在天邊的夢想，逐漸變成了近在眼前的現實。

相比國際上其他成熟的衞星導航系統，北斗有什麼技術優勢？北斗的精準導航，又將如何指引未來的產業探索更多新質生產力？

2023年5月17日，第56顆北斗導航衞星成功發射加入星座，這是北斗三號工程的首顆備份衞星，此次發射也是北斗三號工程高密度組網後，時隔3年的首發任務。運行3年來，北斗系統交出了一份怎樣的成績單？導航衞星的“基本功”定位精度，究竟如何？

中國工程院院士劉經南表示，北斗全球高精度定位服務已有100多個國家使用，並得到多國專家委員會的共同驗證，穩定可靠。目前，北斗系統最高精度實時處理可到釐米級、事後處理可到毫米級，精準的定位與其精準的時間數據相結合，使得北斗提供的最基本的時空定位服務，就足以開啓許多產業的變革。

除了“基本功”紮實，北斗還有許多“獨門絕技”，比如覆蓋全球的雙向短報文功能。也就是説，只要能連上北斗衞星，就能以收發短信的形式實現星地之間的雙向通信。在亞太地區，通信容量可以供1000多萬個用户同時併發，單次可發約1000個漢字。

**中國工程院院士 劉經南：**國際搜救衞星組織通信功能是單向的，比如我要搜救，我發報出去，但是什麼時候來救，怎麼救，想告訴你都沒法通信，而北斗短報文是雙向的。由於有這樣的功能，現在北斗被國際搜救衞星組織作為國際標準參與國際搜救。

短報文功能與5G信號覆蓋結合後，又可以開啓多個技術空白領域的新應用，如低空通信。現今在300米到3000米之間的通用航空領域廣泛採用基於地面導航台的單向廣播式通信，而“北斗+5G”可以同時實現精準定位和實時圖像數據回傳，大大提升這一場景的便利性和安全性。

此外，北斗還具備遙感功能的潛力，利用導航下行電磁波的折射或漫反射遙感，可以感知大氣水汽、海洋湖泊、風浪、土壤濕度等數據，進行超高精確程度的天氣預報。對天氣和災害數據的進一步採集、挖掘和開發，更能激發一系列產業領域的應用。