驴友雪中失联，靠“捅破天”技术获救
【文/观察者网 吕栋】
“关键时刻真能救命啊。”
近日，驴友李某去内蒙古雪原徒步，大雪纷飞中迷路与队友失联，最终靠用智能手机发送北斗卫星消息获救。此事一经报道，再度引发了人们对手机卫星通信功能的关注。
就在数个月前，北斗卫星消息首次搭载在国产智能手机上走向市场时，还一度引发争议。
提出质疑的人认为，这种通过北斗短报文进行通信的方式，可能把手机用坏了也用不到，而且短报文是20多年前就已出现的技术，将其与智能手机结合，噱头大于实用价值。
但前述失联驴友的亲身经历证明，一项技术的实用价值，不应该仅用使用频率来评判。一些功能可能日常几乎用不到，但关键时刻能发挥无可替代的作用。
就创新性而言，北斗短报文功能确实在20年前就已出现，但今日的功能已不可与往日同日而语，将其融入到人们常用的智能手机中，更是难上加难，在去年刚刚实现。
用北斗系统新闻发言人的话来说，将北斗卫星消息带到手机中，中国整整花了10年的时间。这离不开中国通信、芯片、运营商和手机制造商等各界的共同努力。
北斗卫星导航系统全球布局
“迷路了，急需救援”
在国内，因野外“失联”导致严重伤亡的事件不算罕见，近些年时有发生。这其中既有参加山地马拉松比赛的选手，也有组队穿越鳌太线的驴友，甚至还有专业的地质调查队员。
究其原因，大多是因为相关人员身处偏远地区，没有地面网络信号，出现迷路或突发情况后，无法及时向外界报告准确方位，失去了被救援的机会。
“通信工具是救命用的东西。”一位资深驴友讲述道，在野外首要解决的就是通信问题，如果手机没有信号，可以配备卫星电话等设备。
但问题是，卫星电话作为专业设备，有一定使用门槛且成本高昂，售价少则数千，高则上万，普通人一般不会专门购买，而且即便拥有卫星电话，也存在突发危险下不在身边的情况。
2021年11月，中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心4名队员在哀牢山腹地失联，最终不幸殉职。事后调查发现，他们配发的卫星电话遗留在车上，并未随身携带。
（哀牢山搜救，当地救援队在出发前明确任务 图源：云南省镇沅县委宣传部）
相比卫星电话这种独立设备，绝大多数人都会随身携带轻便且功能多样的智能手机。如果手机也可以在没有地面网络信号的情况下连接卫星通信，很可能会在关键时刻起到重要作用。
驴友李某的遭遇就是一个典型案例。
“迷路了，急需救援；位置信息：北纬 43°33'18"，东经117°38'13"；地址详情：内蒙古自治区克什克腾旗达来诺日镇达达线。”
日前，在内蒙古贡格尔草原上，大雪中与队友走散的李某，在当地没有信号的情况下，通过华为Mate50手机上的北斗卫星消息发出自己的准确位置，最终成功与队友取得联系并获救。
将北斗“独门绝技”搭载到手机上
相比卫星电话等专用设备，手机北斗卫星消息使用起来并没有门槛。
作为全球首款支持北斗卫星消息的大众智能手机，即便没有地面网络信号，华为Mate50系列也可以通过手机上的APP将文字和位置信息向外发出，并支持多条位置生成轨迹地图。
虽然目前依然无法像卫星电话一样进行双向通话，但北斗卫星消息更大的意义在于，用户终于可以将这种托底式的通信技术手段“揣”进兜里，关键时刻能及时发出求救信息。
说起手机上的北斗卫星消息，就不得不提中国北斗卫星导航系统独有的短报文通信技术。
简单来说，在智能手机上使用北斗卫星消息，就是先把信息传递给北斗导航卫星，卫星再通过短报文功能将信息转发给地面运营商，运营商再以短信的形式发送给接收方。
截至2022年上半年，国内申请入网的手机中，已有128款支持北斗定位，出货量超1.3亿部，占总出货量的98%以上；手机地图导航中，北斗定位服务日均使用量已突破1000亿次。
但已经发展20多年的北斗短报文，却一直没有在民用领域得到大规模使用。在手机实现北斗卫星消息功能之前，使用短报文技术也需要专门的终端。像卫星电话一样，这个专门的终端不但价格不菲，而且使用起来不方便，只能应用在远洋捕鱼等专业场景。
为何不早点把北斗短报文通信和出货量庞大的智能手机结合起来？
将短报文技术融入到智能手机中，其实是北斗三号立项时就存在的想法。但真要着手实施，无论是北斗还是产业界，都觉得这是一个“非常大的技术挑战”和“几乎不可能完成的任务”。
但同时国内产业界也深知，短报文是中国独有的技术，只有把它带到用户量庞大的消费电子终端中，帮助更多人在危难之时化被动为主动，才能实现短报文价值的最大化。
考虑到这一点，华为通信系统研发团队和北斗团队毅然展开合作，项目于2019年12月正式立项，正式开启了大众智能手机仰望星空之旅。
“没有路，就创造一条路”
将短报文技术带到手机中，到底难在哪？
想讲清这个问题，就不得不提北斗系统和国外其他导航卫星的区别。
20年来，北斗先后完成“三步走”发展战略：2000年底，北斗一号建成，向中国提供服务；2012年底，北斗二号建成，向亚太提供服务；2020年，北斗三号建成，向全球提供服务。
与美国GPS基本运行在地球中圆轨道（MEO，离地面约2万千米）不同，北斗三号采用的是三种轨道卫星组成混合星座，其中空间段由3颗地球静止轨道（GEO）卫星（约3.6万千米）、3颗倾斜地球同步轨道（IGSO）卫星（约3.6万千米）和24颗中圆地球轨道卫星组成。
不难看出，相较GPS，北斗三号系统部署的高轨卫星更多，这样的好处是单星覆盖面积大，所需卫星数量较少，可以平衡精度需求和建设成本，但也大幅增加了手机连接卫星的难度。
之前专用的北斗终端设备，一般都会采用庞大的机身，一个螺旋式的天线。这两个特点其实都和卫星信号连接有关，因为卫星距离遥远，首先要对抗的就是信号衰减。
“距离实在是太远了。”华为手机产品线副总裁李小龙日前在一档节目中坦言，在手机这么小的设备上，直接去跟3.6万公里外的卫星去通信，几乎不可能完成。
简单和其他厂商做下对比，就可以看出华为面对的技术难度。
iPhone14进行卫星通信连接的是距地面1400公里的低轨道卫星，马斯克“星链计划”的卫星也处于400公里高度的低轨道空间。而华为连接的是3.6万公里高度的地球静止轨道卫星。
但面对困难，华为的工程师们没有退缩。李小龙透露，“华为工程师们在一起交流的时候，说一定要想尽一切办法解决这个难题，没有路，创造一条路也要做出来。”
最终，经过艰难的研发攻关，华为通过建立新的手机终端与卫星之间的通信协议以及高性能的硬件设计，提高了卫星通信的性能和效率，减少了信号损耗。
为了保证卫星通信服务的精确与可靠，降低卫星信号传输过程中的噪声与干扰，华为采用高增益算法，提升信号解码率，让信号聚焦，减少发散，从而能够直达卫星。
通过专有的巡星引导UX设计，华为给用户带来可视化的使用方式，更加方便用户操作，让手机自动寻找卫星的位置，帮助用户建立更稳定的连接，进而更好地提升信息收发性能。
为了验证北斗卫星通信功能在各种环境、不同场景下的可用性，华为工程师们还构建了完整的测试、验证闭环，建成了系统的开发和验证环境。最终历时15个月，华为第一条北斗卫星消息于2021年3月在样机外场空口发出。
但新的挑战紧随其后。
为确保智能手机在任何地域、环境和极端气候下都能接收到卫星消息，华为测试团队又开始一场长途跋涉。他们跨过31个省份、直辖市、自治区，北到榆林沙漠，南至海南诸岛，东抵东海之滨，西达羌塘草原，又花了18个月时间，完成场外测试场景全覆盖。
走过这一切，“捅破天”的北斗卫星消息才最终来到Mate50系列和Mate Xs 2折叠屏手机上。这意味着华为在业界率先实现了让卫星通信进入大众智能手机。它的成功，也宣告天地一体化的技术正式来到消费电子产业，开启了终端卫星通信大发展的新篇章。
业界普遍认为，在华为进入这个领域之后，肯定会有越来越多的手机公司会推出相应的卫星通信功能，北斗应用也会变得越来越开放。
结语：
实际上，不止北斗卫星消息，昆仑玻璃、应急模式等Mate50系列手机上的“黑科技”，也都是华为自主科技实力的体现。
但相比这些技术本身，更加重要的是，在这个软硬件已相当完善，空间相当饱和且创新匮乏的手机市场中，以华为和北斗为代表的中国产业界，依然愿意致力于带来让人眼前一亮且相当实用的技术，这无疑是广大消费者的福音。
十年磨一剑，创新是一场永无止境的攀登。作为消费者，也在期待更多像北斗卫星消息一样的“黑科技”出现！