华为卫星通信技术比苹果难度高？重庆能让导航失灵？听听北斗科学家徐颖怎么说

搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第五期，对话北斗导航系统科学家、中科院空天信息创新研究院导航系统部副主任徐颖。

(资料图片仅供参考)

嘉宾简介：

徐颖，北斗导航系统科学家，现任中科院空天信息创新研究院导航系统部副主任、研究员、博士生导师，中科院导航总体部副总工程师。

出品 | 搜狐科技

作者 | 张雅婷

2016年，成为中科院光电研究院博导不久的徐颖，在“SELF格致论道”公益讲坛上的科普演讲走红网络，被外界称为“北斗女神”。当时她年仅33岁，留着斜刘海，身着一袭长裙，将北斗导航的故事聊得轻松有趣。

谈及当时的突然“走红”，徐颖告诉搜狐科技，对自己的生活影响不是很大，大部分的时间还是在做以前的工作。也不觉得自己是知名人士，在科研圈名气的高低并不影响判断，一个东西能不能做出来、能不能做好、是不是好用才是唯一性的判断标准。

火了好几年，徐颖身上仍然带着科研人的谦虚与低调。她告诉搜狐科技，不觉得自己是知名人士，也不习惯被称为北斗女神。“这是大家对全体北斗工作者的鼓励和认可，对应到一个人身上的投影和映射。这更多的是大众对国家北斗工程的认可，和对青年科研工作者的鼓励。”

随着大众对北斗系统认知的深入，徐颖在科普上投入的精力也逐渐变少，她的工作重心更多还是放在科研上。

“在2015、2016年的时候，可能时常能看到北斗系统被破解、北斗系统投资打了水漂这样的谣传，所以每一个北斗人都有这样的社会责任和义务站出来去科普北斗系统，让大众更了解北斗系统。这两年大家对北斗系统有了更多的了解和正确的认识，作为北斗人，我们就应该把更多的时间还是花在新技术的探索和攻关上。其实本质上是在不同的阶段，都尽量去做国家最需要的事情，只是随着技术和社会的发展，不同阶段的需求会各有不同。”

大众对北斗系统更了解的背后，是随着北斗系统全面建成，人们的日常生活已经与北斗密不可分。无论是打车，还是叫外卖，只要需要位置信息的应用，就都需要卫星导航定位系统来提供服务。最新数据显示，2022年在国内上市的智能手机中，已有98%的手机支持北斗卫星导航定位系统。

近年来，以华为为代表的手机厂商，实现了在手机上即可发送北斗消息的功能。而这一应用之前只能在专用终端上实现。

徐颖向搜狐科技解释称，“随着北斗技术的发展，终端的通信天线比原来小了，仅相当于原来的十分之一，这让手机卫星通信技术的实现有了更大的可能性。”

面向北斗的未来，徐颖表示我们国家要建成以北斗为核心的国家PNT(导航、定位、授时）体系，将进一步拓展北斗系统的覆盖性和可用性，比如还没得到解决的室内定位、深空导航等问题。

以下为搜狐科技与徐颖的对话实录：

搜狐科技：我们现在大概98%的手机，都支持北斗卫星导航定位系统，用户平时打车、送外卖是不是都离不开北斗卫星？

徐颖：卫星导航定位系统可以为我们提供精确的位置和精确的时间，这也是我们生活中非常重要的基础信息。所以凡是需要用到位置信息的应用，都需要卫星导航定位系统来提供服务。

搜狐科技：在高楼旁、室内、地形起伏大等场景，卫星信号为什么会比较弱？

徐颖：导航卫星的信号源大概是距离我们头顶2-3万公里的高度，当信号到达地面之后信号强度本来就比较弱。终端需要把这些信号从噪声干扰当中提取出来，而在高楼旁边，楼对卫星信号有遮挡，室内也有墙壁等物体遮挡，所以信号就更差。而且室内通常没有办法做定位的原因，除了信号弱之外，还有受多径和非视距的影响。

搜狐科技：有调侃称重庆是一座让导航失灵的城市，是不是因为地形原因对信号有遮挡？

徐颖：重庆不是让卫星导航失灵，主要是让地图软件失灵，卫星导航定位系统是可以给出经度、纬度和高度信息的。地图软件一般是平面而非立体的，重庆是山城，像有些八楼的房子推开门前是一条街，这就对地图技术提出了很大的挑战。

搜狐科技：北斗卫星是全球唯一能进行通信的卫星导航系统，这方面技术上的挑战是什么？北斗卫星怎么实现通信？

徐颖：通常天上的卫星分为通信卫星、遥感卫星、导航卫星、科学探测卫星等，其实每一类卫星所做的工作都不一样。北斗系统重点是提供精确的位置和精准的时间，通信卫星更多要关注通信信道的容量和延迟等。由于功能不一样，不同卫星对系统架构的要求都有差别。

比如对于通信系统来说，一个时间段内只需要有一个基站或者一颗卫星，能够保持连接就可以提供服务了。对于卫星导航而言，至少需要四颗卫星才能够实现定位，要多重覆盖。

北斗系统的建成是一个三步走过程，最早的北斗一号系统，是利用两颗地球静止轨道卫星来做的，天然就具备了实现通信功能的能力。

搜狐科技：以前卫星通信主要应用于专业领域，近年华为等厂商也开始跟北斗系统进行合作，可以让手机用户在没有地面网络信号的时候收发消息，为什么之前这个功能无法实现？

徐颖：手机如果要跟距离头顶三万六千公里高度的卫星进行通信是很难的，一方面距离远信号弱，另一方面手机的天线也不够大，还要让手机的天线跟卫星的天线对准，这对手机本就有限的空间布局来说可能开发成本很高。另外，在有地面通信信号覆盖的情况用不着卫星通信，只有野外、海上这些地方才需要。这个功能虽然很重要，但很多人却用不着，所以从成本以及需求量来看，之前没有必要花那么大的代价去开发。

而随着北斗产业链和技术的发展，通信的天线比原来小了，可能仅相当于原来的十分之一，这让手机卫星通信技术的实现有了更大的可能性。

搜狐科技：华为与苹果手机都有卫星通信功能，余承东之前说华为与北斗卫星合作的技术难度比较大，因为北斗是高轨道卫星，苹果用的是低轨道卫星，您怎么看待这样的观点？

徐颖：相对于高轨卫星通信，和低轨卫星通信是更容易的，低轨卫星只有几百公里到一千公里的高度，高轨卫星是几万公里，高轨卫星通信对天线、发射功率要求更高，技术难度肯定是不一样的。

搜狐科技：高低轨卫星是不是各有优劣势？

徐颖：导航卫星一般都是中高轨的卫星，因为需要覆盖性，如果用低轨卫星做导航定位需要的卫星数量会特别多。Starlink等一系列的通信星座是低轨卫星，要离用户的位置更近一些。但是北斗系统首先是一个导航定位系统，通信只是附加功能，所以北斗三号是以中高轨卫星为主的系统，之后也会构建北斗低轨卫星，实现导航增强功能。

搜狐科技：目前手机进行卫星通信，还集中于急救场景，您觉得未来手机直联卫星上网、打电话，会成为普遍的趋势吗？

徐颖：这是一个发展趋势，但卫星通信更多还是地面移动通信的补充和备份，前者不会替代后者。比如地面移动通信覆盖不到的区域，或者发生自然灾害造成通信基站损坏的场景下，卫星通信还是有必要的。我们国内的地面移动通信本身是做的很好的，覆盖性也很完备，而国外地面移动通信覆盖性没有那么好，所以国外建Starlink这样的低轨通信星座本身是有市场需求的。

搜狐科技：2020年的时候，北斗的三号系统就建成了，接下来升级迭代的方向是什么样子的？

徐颖：北斗升级迭代的方向是建成以北斗为核心的国家PNT(导航、定位、授时）体系，会拓展北斗系统的覆盖性和可用性。比如，现在卫星导航解决了95%以上的室外定位问题，但室内导航的问题怎么解决？现在人类已探明的宇宙空间，还不足全宇宙的5%，未来走向更远的太空要进行深空导航怎么去解决？这些问题都是PNT体系当中的重要课题。

搜狐科技：2016年，您的演讲一夜爆红，能不能谈一下当时的感受是什么？如今是否适应了知名人士的角色？

徐颖：其实严格来讲，谈不上一夜爆红。会对生活有影响，但是影响不会很大。因为大部分的时间还是在做和以前的工作，也不会觉得自己是知名人士，在科研圈名气的高低并不影响判断，一个东西能不能做出来、能不能做好、是不是好用才是唯一性的判断标准。

更大的变化其实是随着年龄变化的，这是每一个科研工作者的正常的成长轨迹。原来可能主要的工作就是自己写代码、调板子，现在可能还要带团队，考虑团队的发展方向，关心团队当中每个人的成长规划等。

搜狐科技：之前报道说您其实不愿意被称为“北斗女神”，是因为这个称号比较强调你的外貌，然后会削弱这种科研的严肃性吗？

徐颖：其实我很清楚的了解，这是大家对全体北斗工作者的鼓励和认可，对应到一个人身上的投影和映射。这并不是对你这个人的单独认可，这是对国家北斗工程的认可。从个人的角度来讲，很感谢大家的鼓励，但其实也很清醒的知道自己从各方面来讲都还是差距很大的。另外，平时生活和工作中，大家一般也不这么互相称呼，不太符合大家平时的交流习惯，会觉得有点别扭。

搜狐科技：您做科普的动力是什么呢？

徐颖：在2015、2016年左右的时候，可能时常会能看到北斗系统被破解、北斗系统投资打了水漂这样的谣传。所以在这样的情况下，每一个北斗人都有义务站出来，讲北斗真实的情况。

北斗作为一个应用系统，建完之后只完成了50%的工作，剩下50%的工作是要在各行各业用起来。如果都不了解它，怎么去用它呢？我们要让大家清醒地认识到北斗系统的优缺点，不吹也不黑。

搜狐科技：现在每一天工作的时间大概是多少？科研和科普工作怎么分配？

徐颖：这两年科普做得相对比较少一点，前几年大家对北斗系统不了解，现在很少再看到类似于像2015、2016年那种质疑了，所以我更多的时间还是花在科研上。

搜狐科技：您认为要想成为像您这样的科学家，最重要的品质是什么？

徐颖：我现在还谈不上是一名科学家，只是普通的科研工作者。如果想从事科研工作的话，最重要的品质就是严谨、创新、耐得住寂寞。