北斗gps卫星定位系统 一块被北斗卫星指挥的表

发布时间:2020-03-25 来源: 人生感悟 点击:

  一个“你们公司能不能依据北斗卫星开发出精确授时的军用手表”的问询,让一直为军方提供“时间”产品的成都天奥多了一个产品新序列北斗授时表,也让这家过去从不用考虑消费市场的国字号军工企业从此多了一个新课题,军品如何开拓民用消费市场。
  
  时间回到2010年2月,一位中国解放军总参谋部的某军官,向成都天奥电子股份有限公司询问,“你们公司能不能依据北斗卫星开发出精确授时的军用手表?”
  “接收卫星信号需要电路板 ,手表体积太小不容易,可以换成怀表或者类似于BP机那样放在腰上的电子产品吗?”天奥电子的回答很谨慎。但对方很坚定,“不能,我们就需要戴在手上的设备。”
  北斗卫星是中国自行研发的导航定位系统,同美国的GPS系统一样,北斗卫星同样也具有导航定位、报文通信以及高精度授时的功能。
  2010年1月17日,当第二代三颗北斗卫星被送入预定轨道,并按预定计划开始工作后,北斗卫星正式向全球性导航定位系统迈进,这也意味着北斗拥有了大规模服务的能力。
  市场据此预计,中国卫星导航产业从2010年起进入井喷期,到2020年这个市场的规模将超过4000亿元。而稍后的“十二五”规划中,卫星导航更是作为新兴产业被列入空间海洋发展的支持行列。
  天奥电子很清楚政府对北斗卫星发展的态度,他们公司也是为数不多获得北斗卫星商用开发资质的企业之一。正是在这样的背景下,军方才向他提出开发“北斗军表”的询问。因为涉及安全,不能使用GPS,中国军队在作战演习中,对时居然还依据的是央视新闻联播所播发出的时间,这样做根本做不到“秒同步”,从而无法保证各部队之间进行同步动作。
  对方的意思非常明确,产品一旦合格,立即就会有大笔采购订单。天奥电子随即作出决定,成都天奥要研制出中国第一款军表。带着这个决定,公司高管们返回了总部成都。
  
  试验
  坐落在成都高新西区新业路88号的天奥电子,成立于2004年,是隶属于工信部的中国电子科技集团公司第十研究所全资控股的子公司。而在天奥公司附近,除了富士康成都的生产基地,其他都是中电科技研究所旗下企业,他们的客户大多都是军方,且都是生产电子类产品的企业。
  这种特殊的背景,也决定了天奥与国防的特殊关系。“歼10战斗机”、“神舟”飞船、“嫦娥奔月”项目,第十研究所和天奥都与之有着某种关联,负责提供技术和设备支持。而在这些工程中,天奥电子提供的产品正是“时间”,他们做的是一门“时间生意”。
  在接下军方的这个最新“任务”之前,天奥最主要的产品是铷原子钟。铷原子放射出的电子波震荡频率非常固定,用这种特定的频率精确保持时间,发生误差的可能性只在100纳秒以内,而1纳秒不过等于10亿分之1秒。
  大部分的铷原子钟,都是通过GPS,将频率发射到地面的接收设备上,以保持时间同步。天奥正是中国国内主要的铷原子钟生产商,他们生产的产品,外形很像飞机上的黑匣子,一般用于军队的导弹发射,或者供货给华为这类的通信设备商,让后者可以在自己生产的手机基站中加入校准时间的功能。“时间不同步的话,人们从广州打电话到成都,就不能立即听到对方的声音了,会有延时。”天奥电子的工程师解释说,他们公司产品的民用范围也极其广泛,电力公司、银行以及高速公路收费站等,都需要随时对准时间。
  而这一次,他们要把铷原子钟的信号,通过北斗卫星,发射到一块手表上。听上去这有点像007电影里秘密武器的味道,事实上这次总参谋部的要求也很多:不但要有指针显示,还要有数字显示;因为要用于野外,手表必须能够显示气压、温度、高度,还有指南针、倒计时,以及闹钟等等。
  而这些要求统统都要被塞进25×25毫米面积及20毫米厚度的表壳里,此外总装备部还有另一个要求:因为要在野外使用,这块手表还必须能坚持使用三个月,因此一块40多克锂电池也被加进来。
  天奥电子的工程师们,将这些军方的要求都列在一张清单上,“每个配件,其实市场上都有,但要全部装成一块表就难了。这不像搭积木,我们需要的元器件都不是标准化的,都需要重新设计,如何组装搭配也得由我们自己研究拿出方案。”最后,他将这个方案的重担,交给了公司设备与系统部门的负责人李斌。
  李斌原本就是第十研究所的高级工程师,一直负责公司铷钟的研发。总经理交给他的任务,在他看来实在是个巨大的挑战:手表空间有限,不但要塞进众多配件,还要安装一块大电池―电池小了,达不到要求;电池大了,手表也要跟着变大,同样达不到要求。李斌没有制造手表的经验,市场上他可以参考的有美国的Garmin GPS手表,然而Garmin开启GPS只能用4-5小时,关闭GPS最多也只能维持两周时间。
  李斌拿出的方案是,尽量缩小集成电路板的面积,将原本手掌大小的模组,体积缩小一半,同时将信号天线感应器放到了手边3点位的表带上,“这个过程简直让人焦头烂额,有几个月我们一直在寻找集成电路生产商合作,有两个月又耗费在寻找天线的材料上,你必须得考虑到它们的适应问题,比如天线就不能受到电池影响而降低信号灵敏度。”在接到这个任务的过去一年里,为解决这些难题,李斌平均每天花费在“手表”上的时间高达10小时。
  
  制造
  不过,李斌并没有因为想出解决方案而高枕无忧,因为他必须找到一家手表厂商为他们生产。原本多种功能,又要能抵抗50米水压的要求,使得北斗授时表仅仅在生产上就必须具备良好的生产工艺。
  如今还得兼顾电路板,以及一块200平方毫米的天线部件,“整块手表的生产难度可不止翻了三倍,世界上都还没有先例生产出这样的表。”让李斌没想到,他千辛万苦想出解决方案后,却发现另一个问题又随之而来―找不到实施方案的合作伙伴。
  最初,李斌带着方案,找到美国和日本几家名表生产商沟通,但结果都是对方傻眼了,完全做不出天奥所设想的“手表”。第四家手表厂商是瑞士企业亿科,后者本来也对合作摇头,但李斌告诉对方,无论怎么样,造价都不用担心,只管试一试。
  “好在价格上我们不用担心太多,毕竟有军队订单作为支撑。”李斌说,生产过程也并非一帆风顺,普通金属材料将影响到手表的信号灵敏度,亿科给出的建议是,采用铝镁合金作为基本原材料,因为铝镁合金的抗干扰能力最强。
  所有的投入加到一起,在北斗授时表正式“问世”时,成本已经高达5000元以上。天奥电子市场部副经理钟彦说,手表制造后的麻烦还有销售,尽管有军方的大订单保障,但在手表酝酿过程中,他们就考虑过投放到民用市场。只是高昂的价格让他们摸不准,国内会有人群消费北斗授时表吗?
  实际上高端授时手表,目前已有电波表这样的种类。电波表的原理类似于北斗授时表,一般由各国授时中心发出准确时间,然后通过无线电接收系统接收,并经CPU处理后显示时间,一般电波表30万年误差不会超过一秒。
  电波钟最早的应用同样来自军事,1950年代末,由德国率先提供给军方服务,直到1980年代,才开始逐渐转为民用,并开始在日本、美国、英国等地流行开来。到2008年,在世界钟表市场的所有份额中,电波表已达42%。
  不过,根据深圳钟表协会秘书长朱舜华的计算,虽然全球流行,然而在中国,电波钟表普及率连百分之零点几都谈不上。除了价格昂贵―最低两三千元起外,中国电波表被中国国家授时中心独家给予一家公司使用,这也是造成电波表在中国销售不畅的原因之一。
  不过,钟彦觉得,中国这样的市场环境,也给他们提供了一个好处,那就是他们生产的手表在高端精确授时领域,能给消费者提供了另一种选择。不过,同时也有一个坏处―手表价格太贵,“肯定只有小部分消费者能够承担”。这种局面让钟彦能够想象的人群非常狭窄,对民用市场的前景,他心里一直没有底。
  今年5月,中央电视台第七频道和新闻联播先后报道了中国首款军表诞生的新闻。天奥竟然接到了不少军迷以及驴友的电话,问他们这款表何时能上市?在什么地方可以买到?“这让我们大吃一惊,没想到产品尚未上市就获得了这么多人关注。”天奥电子最早不过抱有尝试在民用市场上进行一些投放,如今他反而认为民用市场才是一块大蛋糕。
  
  销售
  起初,公司给市场部门定的销售任务是一个亿,其中80%来自军队订单,20%来自民用市场。他们认为军队订单增长有限,不可能比这个当前卖得更多了,而民用如果成功了,增长空间必定大于军用市场,这样北斗授时表才能真正获得成功。
  “就像瑞士军刀,民用消费市场远远高于军队,我们手表与瑞士军刀一样,军用民用功能实质差不多,未来民用肯定将占大头。”主管市场的副总经理陈斌忍不住憧憬。
  但要开拓民用消费市场并不容易,长期以来,天奥的产品一直是供货给军方,这次要将完整的消费品卖给个人,天奥可谓毫无经验。何况,陈斌同公司其他高管一样,原本也大都是理科出身的工程师或者研究员,真正做过民用市场的销售人员在天奥非常少。
  7月13日,天奥还邀请北京一家销售公司为他们出谋划策,陈斌以及公司其他管理人员同对方开了一天的会,“对于未来我们该如何销售北斗手表,我们还需要进行很多学习。”
  这家北京的销售公司曾在新浪微博上为手表做过一番调查,把9款颜色各异的手表型号贴在网上,让网友投票选择最喜欢的型号,结果一款纯黄色受到最多人的赞扬。陈斌介绍说,这是瑞士厂商后来针对北斗授时表民用化的最新设计,除了黄色,他们还设计了商务型的纯黑色、蓝色以及银色,这些民用型号的风格都明显区别于军绿色的军队款式。
  西安的军迷张果从5月以来,就一直在网络上关注北斗授时表的信息,他在微博也留言说喜欢黄色,但打探到手表价格后,他也在担心,如果不是“中国军表”,单从性价比角度考虑,北斗授时表就真的比其他高端GPS手表或者电波表优秀吗?
  “以前我们从不用考虑消费者的实际体验,而未来这将是我们最大的课题。”陈斌接受北京销售公司的建议,他们不仅在新浪上开设“北斗授时表”的官方微博,还借助新媒体同军迷及驴友们互动,开始学着如何与消费者打交道。
  对于一家国字号的军工企业而言,这也是从未有过的尝试。钟彦说未来他们要获得更多消费者的反馈,这些反馈将成为下一代北斗授时表的改进,这实际也是天奥未来最大的困惑,使用者究竟最希望北斗授时表拥有哪些功能?还有什么功能可以加进来或者放大?
  无论是美国的Garmin,或者日本电波表巨头卡西欧,在手表领域都建立了自己的品牌形象和渠道优势,而且他们款式众多,价格也比北斗授时表更便宜。“我非常喜欢网上看到的北斗手表,很有军人气质,但除了颜色不同,我体会不到发布的9款型号有何不同?”一直关注北斗手表的张果,认为这也是个大遗憾。
  “我们都知道自己的缺点,未来我们还会加强网络式体验营销,从而与其他手表更好区分开来。”陈斌在当天的会议中,同意了北京销售公司的建议,他们未来要同军队某单位合作,共同经营北斗授时网站。在这个网站上,不仅会有更详细的产品介绍,还要提供对时服务,网民通过网络接入网站后,可以让计算机接受到北斗卫星发射的信号,从而做到随时对时。
  现在李斌也接到新的任务,他要将天线设计成环形,这样就能将感应器放置到表壳内,从而大大减少手表体积,增强佩戴者的舒适感。“我们还会加入定位功能,除了经纬度坐标,还能精确显示地名。甚至我们还可以利用卫星发射求救信号,或者与其他北斗授时表对话的功能。当然我们也会开发低端的北斗手表,以覆盖更多消费者。”陈斌对于完成新任务很有信心,但是这款“中国军表”能否在市场走俏,未为可知。
  
  传统意义上的手表分类
  
  机械表
  机械式振动系统的计时仪器,如摆钟、摆轮钟等。其工作原理是利用了一个周期恒定的、持续振动的振动系统,把振动时的振动周期乘以振动次数,就等于所经过的时间。
  
  电子表
  基本部分由电子元件构成。电子钟表的工作原理是根据“电生磁、磁生电”的物理现象设计而成。即由电能转换为磁能,再由磁能转换为机械能,带动时分针运转,达到计时目的。
  
  晶体管摆轮表
  就是以干电池为能源,用晶体管作为开关,摆轮游丝为振荡系统的手表。
  
  石英表
  是用“石英晶体”作为振荡器,通过电子分频去控制马达运转,带动指针,走时精度很高。
  
  电子行针表
  是将电子机芯与石英机芯组合而成的,既有电子显示又有表针行走指示的手表。
  
  电波表
  是通过手表内置的电波接收器和天线,接收由发射塔发出的“标准时间”电波,获取时刻和日历等数据,自动校正手表的时间和日期。电波表30万年误差不会超过一秒。简单地说就是一种接受标准时间信息的电波后,可以自动校对时间的手表。
  
  授时表
  卫星技术下衍生的新型手表,是将传统钟表技术和现代时频技术、微电子技术、通信技术、计算机技术等多项技术相结合,通过接受导航卫星自动校准,使授时手表显示的时间与标准时间保持精确同步。北斗卫星授时表即是该类型手表,此外还有全球GPS授时表。

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