新華社北京5月11日電  題:仰觀日月 牽手北斗——海絲路上的技術指南

新華社記者 彭茜

“海不揚波”,是古人出海時的美好愿望,但也是奢望。

海上絲綢之路,自打探索階段起,就充滿艱辛。東晉僧人法顯在西行求法返途中感嘆,“大海彌漫無邊,不識東西,唯望日月星宿而進”。但正是在上千年摸索中,人們觀日月星辰,測洋流方向,口傳心授經驗,抄印描摹方位圖,漸漸積累起揚帆海上的技術資本,增添了海上探索與航行的勇氣。

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時至今日,“大海彌漫”依舊,今人早已不用只靠觀日月來辨東西。現代海上絲綢之路沿線一些國家的舵手們正在用北斗衛星導航定位系統指引方向。科技分享,讓勇氣沿著絲路傳遞。

從順風相送到過洋牽星

成書于十六世紀的《順風相送》是一本記錄中國古人航海路線、航海經驗與山川地形的手抄古籍。其中記載了十五世紀初鄭和下西洋時使用的航海技術:“永樂元年,(鄭和)奉差前往西洋等國開詔,累次較正針路,牽星圖樣……取選能諳針深淺更籌,能觀牽星山嶼,探打水色淺深之人在船……必不誤也。”

當時“必不誤”的航海技術,依賴的是前人總結出的海上地理和星斗方位圖樣,而船上有精通這些航海方位的舟師負責導航。文中提到的“牽星”,正是當時的導航技術“牽星術”。

牽星術的核心是“觀日月升墜,以辨東西,星斗高低,度量遠近”。這是確保航行安全的秘笈。天文學家李啟斌曾把“牽星術”總結為,觀測星辰仰角以判斷船舶南北相對位置的方法。

明代軍事百科全書《武備志》中有詳細的《鄭和航海圖》,其中包括4幅通過星辰方位和高度來確定航海方位的“過洋牽星圖”,主要用于兩條航線:一是從蘇門答臘橫渡孟加拉灣到錫蘭(今斯里蘭卡)航線,二是從錫蘭橫渡阿拉伯海到波斯灣航線。

專家認為,這足以證明在鄭和航海之前很長的一段時期,“牽星術”就已在遠洋航行中得到廣泛應用。隨著宋代造船技術的發展,遠洋航行最遠可達東非海岸,指南針也開始被廣泛應用于航海,成為“牽星術”等天文導航的補充。北宋地理學家朱彧在海上交通貿易的筆記體著作《萍洲可談》中寫道:“舟師識地理,夜則觀星,晝則觀日,陰晦觀指南針。”

從羅盤指路到北斗導航

牽星術和指南針可謂中國古人帶給世界航海天文領域的兩大發明,而兩者的結合普遍被后人稱作“航海技術史上的一次革命”。

中華文明從不吝于分享經驗與技術。中國古人在涉險航行后不僅總結各種方法、技術、文獻,更把這些成果通過海上絲綢之路與沿線各國分享。這直接推動了航海技術的進一步發展,隨之而來的是造船、紡織、營造等更多技術擴散至世界各地。

據《十七世紀暹羅外交檔案》記載,定居暹羅(今泰國)并從事航海工作的華人為推動暹羅的航運技術發揮了至關重要的作用。1679年時,暹羅的遠航船只基本由華人聚資建造,使用的完全是中國技術。當時暹羅國王的公務船都是由中國人駕駛。《清實錄》記載,公元1724年暹羅遣使來華,“其來船梢目九十六人,本系漢人”。指南針技術也被阿拉伯人傳入歐洲,哥倫布和麥哲倫的海上航行都離不開航海羅盤。

曾經,北斗星是牽星術中用于定南北方位的重要參照。如今,中國自主研制的北斗衛星導航定位系統正在為全球越來越多航海者指引方向。在地球上空,23顆中國北斗衛星導航系統(BDS)的衛星正日夜不停運轉,與美國全球定位系統(GPS)、俄羅斯格洛納斯以及歐洲伽利略并稱為全球四大衛星導航系統。

“古代絲路把很多中國技術傳到其他地區。現在,伴隨‘一帶一路’倡議,中國的高新技術在全世界開花結果,如高鐵、高速公路、信息化技術等,中國與很多國家分享經濟發展和成長。”兩院院士、武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室李德仁教授說。

從覆蓋廣度到厘米精度

3年多前,在泰國春武里府,由武漢光谷北斗控股集團有限公司(簡稱光谷北斗)建設的中國首批3座海外地基增強系統基站(CORS基站)落成并組網,用于泰國地球空間災害監測、評估與預測系統。由此,北斗系統走出國門邁出了第一步。

衛星信號接收測試結果令李德仁驚喜:“我們在泰國可以收到12至14顆中國北斗衛星的信號,而美國GPS衛星只能接收到6至8顆。北斗在亞太地區的導航定位精度已經超過美國GPS。”

盡管目前美國GPS在全球市場份額居首位,但李德仁認為,北斗自有優勢。北斗在赤道面靜止軌道上布有5顆高軌地球同步衛星,對于東南亞低緯度地區而言,抗遮擋能力強。另外,北斗可同時提供多個頻點的導航定位信號,可有效提高服務精度,縮短初始化時間。

2016年10月,光谷北斗與泰國洛加納集團簽訂了北斗智慧產業園管理應用戰略合作協議,以北斗高精度定位技術為主,融合傳感、物聯網、大數據等技術,可實現物流物品的室內外位置信息管理、商品運輸過程安全監控、運輸物品車輛軌跡回放等信息管理。

北斗技術不僅吸引了多個行業的關注,還讓泰國公主詩琳通著迷。因為北斗系統,詩琳通與李德仁成了“忘年交”。李德仁說,詩琳通不僅是翻譯過多部中國文學作品的“中國通”,還是泰國亞洲理工學院遙感專業“科班出身”,對中國衛星和載人航天頗感興趣。正是她,推動了北斗CORS基站在泰國落戶。

“亞洲國家應該更多使用亞洲衛星。”詩琳通曾說。她安排了泰國科技部與中方接洽,開展中泰北斗科技合作。光谷北斗武漢總部掛牌成立“詩琳通地球空間信息科學國際研究中心”,總部大樓的五層還有一間詩琳通公主的辦公室。

從智慧應用到魅力明珠

泰國東西都有海,漁船眾多,經常發生誤闖別國海域的情況。光谷北斗在泰國開展了北斗漁船智能化監控管理示范。北斗的5顆赤道靜止軌道衛星搭載了獨有的短報文通信功能。裝載北斗衛星信號接收機的漁船不僅能準確定位,還可通過雙向短報文通信收發氣象或求救信息。

除了智慧漁船,光谷北斗近年還在泰國推動北斗智慧交通、智慧產業園等示范應用。在泰國熱門旅游城市帕塔亞,依托北斗系統的厘米級以上高精度車道級導航系統也已經測試成功,未來該系統將會智慧地告訴司機何時是最佳變道時機。

不止是泰國。在印度洋另一邊,北斗系統正在幫助斯里蘭卡發展國土測繪、海洋漁業、智慧城市、災害預警等智慧應用,提升當地的信息化管理水平,助力該國的工業化轉型。

“斯里蘭卡自身測繪技術不強,地球空間信息技術基礎薄弱。現在,這個國家正處于農業化向工業化轉型期,需要基礎地理信息設施設備作支撐,因此國土測繪管理及規劃對測繪遙感信息技術需求很大,”光谷北斗總經理杜利說,今年,光谷北斗將和斯里蘭卡國家測繪局聯合建設至少10座面向當地特定地理環境的北斗CORS基站并組網。

斯里蘭卡自古就是連接海上絲路東西線的樞紐。15世紀初,當鄭和駕船抵達錫蘭時,科倫坡只是一個小漁村和小型貿易集散地。但是在杜利的手機相冊中,今天的科倫坡南港碼頭港口城燈火通明,高大的塔吊直沖云霄。這片約269公頃填海造地的新城預計于今年9月完成基礎設施建設,是中斯合作建設“21世紀海上絲綢之路”重要中繼點的重大項目,也是兩國緊密科技合作的明珠。

千年光陰流轉。當曾經燦若繁星的古代技術走入博物館,中國新技術又源源不斷地沿著絲路的方向,與沿線國家分享并產生新的推動力。這是絲路的大魅力。