我們生活在一個嶄新的科學技術(shù)革命時代，一個智能時空技術(shù)或者說是新時空技術(shù)革命時代，正在從事前人從來沒有從事過的壯美事業(yè)，這就是以北斗系統(tǒng)為核心推動力的新一代信息技術(shù)革命和新興智能信息產(chǎn)業(yè)革命，我們將實現(xiàn)新時空信息技術(shù)革命向智能信息產(chǎn)業(yè)革命的劃時代跨越，我們將迎來新一代信息技術(shù)帶動的智能信息產(chǎn)業(yè)革命偉大時代的降臨。這是多么自豪、多么光榮、多么任重道遠的歷史重任和國家使命。

 

　　新科學技術(shù)革命，是以探索宇宙起源開始的，愛因斯坦的相對論揭示了宇宙的本質(zhì)。“宇”是空間，無邊無沿，“宙”是時間，無始無終，宇宙是物質(zhì)組成，并在永恒的運動之中。歸根結(jié)蒂，空間和時間是世界上最大的、最根本的兩個參量，一切事物和事件都離不開它們。而衛(wèi)星導航實現(xiàn)了空間、時間參量的一體化提供，高精度、高效益、實時動態(tài)產(chǎn)生，利用數(shù)十顆衛(wèi)星就能夠開展全球化全天候服務(wù)，體現(xiàn)了航天技術(shù)的強大威力，而衛(wèi)星導航又是航天技術(shù)中的佼佼者。其本身就是一場重大的技術(shù)革命，是一場新時空技術(shù)革命，而它帶來的重要意義遠不止如此。衛(wèi)星導航提供時空信息一體化服務(wù)偉大實踐，僅僅是個序幕，一個新長征的開始，攻下的是新時空服務(wù)的第一個橋頭堡，才是“冰山一角”。衛(wèi)星導航把“時空”兩字用蒙太奇的手法，加以放大，讓曾經(jīng)只是高高懸掛在空中的時空抽象觀念，真正從“頂天”的飄渺不定中，實現(xiàn)了“立地”的發(fā)展過程，成為與“國計民生”密不可分的一項應(yīng)用技術(shù)，接上了“地氣”。反過來，成為信息時代擁抱地球、人世、大眾這樣的偉大實踐，進而發(fā)揚光大，推而廣之，走向泛在應(yīng)用服務(wù)的新層級，結(jié)出了“新時空”這樣的理論與實踐雙豐收的碩果，這里的“新”字已經(jīng)賦有嶄新的科學理論與技術(shù)實踐的創(chuàng)新意義和產(chǎn)業(yè)發(fā)展與社會進步不朽價值。

 

　　1. 大轉(zhuǎn)折時代的特色，與新時空一脈相承

 

　　當今時代所處的轉(zhuǎn)折點，是工業(yè)文明時代向信息文明時代發(fā)展的重大轉(zhuǎn)折點，這是前后兩個文明時代交相輝映的時期，也就是工業(yè)化逐步退出歷史舞臺，而信息化逐步成為主角的階段。從信息時代而言，是發(fā)展階段的轉(zhuǎn)折，它是從信息社會的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展階段，轉(zhuǎn)變并且進入智能化發(fā)展階段，實現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)的快速持續(xù)和跨越式發(fā)展，并被逐步證明業(yè)已成為必然趨勢。

 

　　科學家最新研究在《科技想要什么中》得出一個驚人的結(jié)論：無論生命的定義是什么，其本質(zhì)都不在于細胞、機體組織或肉體這樣的物質(zhì)，而在于看不見的能量分配和物質(zhì)形式中包含的信息。信息社會、信息文明的共識，要建立在對歷史長河的深刻認識之上。同樣，隨著科技的物質(zhì)面罩被揭開，我們可以看到，它的內(nèi)核也是觀念和信息。生命和科技似乎都是以非物質(zhì)的信息流為基礎(chǔ)的。技術(shù)元素傳送的信息有很少的一部分不是產(chǎn)生于已知的人造網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而是完全來自于科技系統(tǒng)本身。技術(shù)元素在喃喃自語。對穿行于全球網(wǎng)絡(luò)的信息流的進一步分析，揭示出它在緩慢改變組織規(guī)則。對于100年前的電話系統(tǒng)，信息在網(wǎng)絡(luò)中以數(shù)學家所說的隨機模式傳播；但是在過去的10多年中，經(jīng)過統(tǒng)計，情況發(fā)生了重大變化，數(shù)據(jù)的流動逐漸向自組織系統(tǒng)的模式靠近。首先，全球網(wǎng)絡(luò)顯示出自相似性，即通常所說的分形模式。我們這樣形容這種分形模式：樹枝粗糙的外廓無論是近看還是遠觀都相似。今天，信息以自組織的分形模式在全球電信系統(tǒng)中傳播，這個觀察結(jié)果不能證明自主性的存在，但自主性早在被理論推導出之前就已被事實不證自明了[5]。

 

　　現(xiàn)在人們認為，世界或者宇宙的本質(zhì)是信息，那么信息的本質(zhì)和核心基礎(chǔ)又是什么？是時間和空間，是時空信息。這又和世世代代以來，認為時空是宇宙的本質(zhì)，不謀而合。這是一種螺旋式上升的發(fā)展過程，也是歷史的與時俱進的成長過程，因此目前可以稱為新時空信息服務(wù)發(fā)展階段。總之，正如在本書開頭指出的那樣，“從宇宙視角看，信息是世界的主導力量，是天地乾坤的生命脈息記錄及其演變的客觀映射，科技則是發(fā)現(xiàn)、傳播、利用信息的手段與途徑，是信息大千世界的共生體。而時間和空間是信息的主體和生命過程關(guān)鍵特性的表征。”由此可見，在新時空服務(wù)體系中，在現(xiàn)實和虛擬世界中，信息是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，服務(wù)是根本的根本，時空具有重中之重的不可或缺的地位。

 

　　2. 產(chǎn)業(yè)發(fā)展呼喚衛(wèi)星導航升級，泛在導航應(yīng)運而生

 

　　包括北斗系統(tǒng)在內(nèi)的GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))，又稱天基定位、導航、授時（PNT）系統(tǒng)，其關(guān)鍵作用是提供時間/空間基準和所有與位置相關(guān)的實時動態(tài)信息，業(yè)已成為國家重大的空間和信息化基礎(chǔ)設(shè)施，也成為體現(xiàn)現(xiàn)代化大國地位和國家綜合國力的重要標志。它是經(jīng)濟安全、國防安全、國土安全和公共安全的重大技術(shù)支撐系統(tǒng)和戰(zhàn)略威懾基礎(chǔ)資源，也是建設(shè)和諧社會、發(fā)展國民經(jīng)濟、服務(wù)人民大眾、提升生活質(zhì)量的重要工具。由于其廣泛的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度和與通信產(chǎn)業(yè)的融合度，能有效地滲透到國民經(jīng)濟諸多領(lǐng)域和人們的日常生活中，成為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)高成長的助推器，成為繼移動通信和互聯(lián)網(wǎng)之后的全球第三個發(fā)展得最快的電子信息產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟新增長點。北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)和營運，已經(jīng)逐步成為我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心推動力，這種推動作用正在逐步增強、逐步壯大、逐步從量變形成質(zhì)變，推動產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)性增長。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)在國際上實現(xiàn)了兩大創(chuàng)新：其一是把導航與通信緊密地結(jié)合起來，這種導航和通信的更進一步融合可能成為將來新一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)的發(fā)展方向；其二是混合星座的構(gòu)成，將全球服務(wù)和區(qū)域增強服務(wù)組合在一起、將一般服務(wù)和重點保障服務(wù)能力有機地組合在一起，將原來分別建設(shè)的全球系統(tǒng)和區(qū)域增強系統(tǒng)統(tǒng)一地加以考慮，可以充分保障合理性和整體性。

 

　　由于衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)具有應(yīng)用與服務(wù)的大眾化、全球化特質(zhì)，以及和通信與網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)良好的互補性、融合性優(yōu)勢，因而具備成長為巨大產(chǎn)業(yè)的所有有利條件，且目前我國正處在其產(chǎn)業(yè)爆發(fā)性增長的萌芽期。在當前我國大力推進新一代信息技術(shù)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大好形勢下，衛(wèi)星導航可以充分利用實現(xiàn)國家經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重大機遇，實現(xiàn)高速度、跨越式、可持續(xù)發(fā)展，在新興的智能信息產(chǎn)業(yè)群體內(nèi)獨領(lǐng)風騷，具有引領(lǐng)性作用，有望帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展、集群發(fā)展、整體升級，成為智能信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心推動力。

 

　　目前，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）及其產(chǎn)業(yè)正處在大變化、大轉(zhuǎn)折、大發(fā)展時期，GNSS多系統(tǒng)并存和信息系統(tǒng)間的相互滲透融合成為大趨勢。今后10~20年間將經(jīng)歷前所未有的四大轉(zhuǎn)變：①從單一的GPS時代轉(zhuǎn)變?yōu)檎嬲龑嵸|(zhì)性的多星座并存兼容共用的GNSS新時代，開創(chuàng)衛(wèi)星導航體系全球化和增強服務(wù)多模化的新階段；②從“以衛(wèi)星導航為應(yīng)用主體”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;PNT(定位、導航、授時)與移動通信和因特網(wǎng)等信息載體融合”的新時期，開創(chuàng)信息融合化和產(chǎn)業(yè)一體化，以及應(yīng)用智能化的新階段；③從經(jīng)銷應(yīng)用產(chǎn)品為主逐步轉(zhuǎn)變?yōu)檫\營服務(wù)為主的新局面，開創(chuàng)應(yīng)用大眾化和服務(wù)產(chǎn)業(yè)化，以及信息服務(wù)智能化的新階段；④從室外導航轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)外無縫導航的新時空體系的新紀元，開創(chuàng)衛(wèi)星導航為基石的多手段融合、天地一體化、服務(wù)泛在化和智能化的新階段。四大趨勢發(fā)展的直接結(jié)果是使應(yīng)用領(lǐng)域擴大，應(yīng)用規(guī)模躍升，大眾化市場和產(chǎn)業(yè)化服務(wù)迅速形成，其中美國的一系列PNT能力設(shè)計創(chuàng)新行動，很具代表性。它在大力推進GPS現(xiàn)代化和GPSIII升級計劃同時，又在開展面向2025年的國家PNT體系架構(gòu)研究，并推動其過渡演變計劃，其重點內(nèi)容是實現(xiàn)多種多樣的技術(shù)與系統(tǒng)的集成融合，提高可維持性、可確保性、可替換性，實現(xiàn)真正的泛在服務(wù)。

 

　　3. 泛在服務(wù)來源于市場驅(qū)動和科技牽引的雙重作用

 

　　衛(wèi)星導航應(yīng)用在廣度和深度上迅猛發(fā)展，衛(wèi)星導航不僅廣泛應(yīng)用在航空的飛機和航海的艦船上，而且大量用于許許多多的機動、電動車輛，同時大批量進入智能手機和各種各樣的便攜式終端，因而進一步促進了人們對于位置服務(wù)的需求日益迫切，特別是對于泛在位置服務(wù)的需求越來越強烈。人們從衛(wèi)星導航的行業(yè)應(yīng)用為發(fā)端，逐步從生產(chǎn)應(yīng)用進入生活應(yīng)用，從專業(yè)應(yīng)用進入大眾化應(yīng)用服務(wù)，發(fā)展階段的不斷升級極大地改變著人們的生產(chǎn)、生存、生活方式。自1996年美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）提出位置服務(wù)的概念后，市場的需求早已開始步入移動通訊與導航技術(shù)的融合發(fā)展期和室內(nèi)外無縫導航的技術(shù)發(fā)展期。

 

　　衛(wèi)星導航系統(tǒng)給世界帶來兩個“出乎意料之外”：一是其應(yīng)用如此廣泛，以至于深入到國民經(jīng)濟與社會生活的方方面面。讓當初的GPS系統(tǒng)設(shè)計者們，都感到“出乎意料之外”，因此坊間流傳著“GPS的應(yīng)用只受到人們想象力的限制”這樣一句名言；二是衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號脆弱性如此明顯。由于衛(wèi)星離開地球表面的距離相當遠，所以地面接收到的信號相當微弱，幾乎達到“弱不禁風”的程度，一個可樂罐兒大小、發(fā)射功率為1瓦的GPS干擾儀，可以使得方圓10多平方公里范圍內(nèi)的GPS民用接收機，均不能正常工作；同時，導航衛(wèi)星信號不僅僅受到多種多樣的電磁干擾的影響，還受到各種各樣的地形地物和建筑物的遮擋與屏蔽，以及太陽與地磁活動的影響，所以衛(wèi)星導航系統(tǒng)并非原來宣傳的那樣，在任何時候、任何地方均能正常地讓用戶接收到服務(wù)信號。為此，必須在實現(xiàn)普適定位導航服務(wù)的過程中，需要整合其他技術(shù)系統(tǒng)與手段，構(gòu)成集成融合系統(tǒng)，才能真正實現(xiàn)無時不在、無處不在的泛在導航服務(wù)。但是，就目前情況而言，在室外和許多開闊地帶和偏遠地區(qū)與海上，衛(wèi)星導航仍然不失為一種基本的、優(yōu)秀的技術(shù)手段，也是泛在導航的重要基礎(chǔ)。

 

　　衛(wèi)星導航是新時空技術(shù)的核心和奠基石，它與通信和其他物理手段組成的新時空技術(shù)體系，是多種截然不同的組構(gòu)能力的集合，能夠提供全時空、多手段、可互換、高可靠、無限量的泛在服務(wù)。新時空技術(shù)源于天基定位、導航、授時（PNT），也就是源于包括北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)在內(nèi)的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）。顯然，與天基PNT相比，新時空技術(shù)體系涵蓋天基PNT，地基PNT，無線電PNT，慣性導航，傳統(tǒng)的天文和地磁方式導航，以及傳統(tǒng)和創(chuàng)新的其他非GNSS手段及其融合等內(nèi)容，其范圍更寬廣，意義更深遠，構(gòu)成更完善，功能更強大，真正成為無處不在、無時不在的國家基礎(chǔ)信息設(shè)施，真正成為推進新時空技術(shù)體系為主體的信息技術(shù)革命，以及以智能信息產(chǎn)業(yè)為主體的新一代信息產(chǎn)業(yè)革命的重大決策依據(jù)和部署指導方針，真正成為服務(wù)國防安全、經(jīng)濟發(fā)展、社會進步和民生改善的重大技術(shù)支撐系統(tǒng)，真正成為中國大國崛起、強國奠基的重大里程碑和體現(xiàn)戰(zhàn)略威懾力的重要標志。

 

　　盡管20世紀和21世紀的科學技術(shù)革命，賦予了當今時代許許多多頭銜，諸如“航天時代”、“電子時代”、“信息時代”、“數(shù)碼時代”、“移動時代”、“互聯(lián)網(wǎng)或者網(wǎng)絡(luò)時代”，但就其實質(zhì)來說是一場電子信息革命，這場革命經(jīng)歷了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等發(fā)展階段，現(xiàn)已逐步進入智能化，也就是“智能信息產(chǎn)業(yè)”發(fā)展的新階段。智能信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始成為現(xiàn)階段我國的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，成為電子信息產(chǎn)業(yè)這一國家支柱產(chǎn)業(yè)的新經(jīng)濟增長點的重要內(nèi)容，從而也展現(xiàn)了新興的新時空服務(wù)產(chǎn)業(yè)的旺盛生命力。