中国卫星导航系统的发展与未来展望

银行信息系统技术体系发展历程及未来趋势展望中国工商银行金融科技研究院2020年9月版权申明本报告中的原始数据来源于官方统计机构和市场研究机构已公开的资料，但不保证所载信息的准确性和完整性。本报告的版权为中国工商银行金融科技研究院所有，并受法律保护。转载、摘编或利用其他方式使用本报告文字或观点的，应注明来源。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。目录一、银行信息系统技术体系发展历程......................................................................1（一）分散式架构..............................................................................................2（二）集中式架构..............................................................................................2（三）分布式+集中式的双核架构....................................................................3二、银行信息系统面临的机遇及挑战......................................................................5（一）新一轮科技革命给金融业带来新机遇..................................................5（二）商业银行竞争加剧及互联网企业的跨界渗透，要求银行信息系统必须满足快速创新需要............................................................................................6（三）银行业务线上化及多样化对银行信息系统弹性可扩展提出了更高要求............................................................................................................................8三、银行信息系统技术体系发展趋势分析..............................................................9（一）系统云化将是大势所趋..........................................................................9（二）分布式技术将在银行业广泛应用........................................................13（三）人工智能技术将全面规模化应用........................................................18（四）开放式生态将是银行信息系统的普遍特征........................................20四、展望....................................................................................................................22参考文献......................................................................................................................24一、银行信息系统技术体系发展历程从20世纪80年代开始至今，我国银行业信息化历程已有四十年历史。虽然相对于发达国家来讲，我国银行业务信息化起步较晚，但发展速度很快，目前我国一些大型商业银行的信息化程度已经处于全球领先水平。“银行信息系统”是指银行为实现银行业务处理自动化、银行服务电子化、银行管理信息化和银行决策科学化，通过采用计算机技术、通信技术、网络技术等现代化技术手段，改造银行业传统的作业方式，建立起集业务处理、信息管理和经营决策为一体的银行IT系统。银行业IT的发展是整个信息技术领域发展的一个缩影，纵观四十年发展史，我国银行信息系统发展的技术架构大致经历了三次变迁（图1）。图1：我国银行信息系统架构演进（一）分散式架构20世纪80年代，国有四大银行由于银行内和银行间资金流动的日益频繁，手工联行效率低和差错多的问题也日渐突出。而电子计算机设备在西方国家的出现和应用，打破了银行当时面临的效率瓶颈。为改变当时手工业务处理模式，各大银行相继引进了日本M-150、美国IBM公司436l、4381型主机系统，建立各类柜面业务处理系统，实现业务处理电子化，并在此基础上各行分别建立了自己的联网系统，实现同城各专业银行自身间的活期储蓄通存通兑，并基本实现各专业行、各营业网点之间业务的联网处理。这个时期的银行信息系统按照业务功能模块划分，各系统的接入渠道、核心账务处理、数据存储等方面都相互独立，且归属于银行不同的业务主管部门管辖。在部署方式上，银行内各省行分散部署系统，并通过网络实现各系统间相互连接和数据交换。以工商银行为例，在1995年已建成了以省级分行为主的30余个计算机中心，形成了覆盖和连通全国所有一级分行、二级分行的计算机网络，电子化网点覆盖率达到75%，柜面80%的业务量通过计算机处理。（二）集中式架构20世纪90年代后期，国外现代化商业银行开始走数据集中的道路，数据中心合并或再整合成为各大金融机构电子体系建设的基本模式。而我国银行业经过“七五”和“八五”时期的电子化建设，各大行的大机中心建设已经初具规模，具备了采用大型机集中管理和应用的条件。面对国有银行改革大背景和银行内部经营压力，1999年9月工商银行提出了以“9991”命名的大集中工程，用了3年时间将全国各地36个计算中心合并，建立了两大数据中心，即北京上海两大互相备份的数据中心，是我国数据大集中的里程碑工程。之后，全国各大小金融机构纷纷仿效，建设银行与交通银行于2005年9月完成了数据大集中，农业银行于2006年底完成了数据集中，中国银行则于2011年11月完成了大中心的建设工程；其他全国性股份制商业银行，例如光大、民生、兴业、华夏等银行也纷纷走上了“数据大集中”的道路。通过数据大集中，我国银行信息系统完成了从“各省行分散部署”到“全国性数据中心”的演进，基本形成了大型机部署核心银行系统的“集中式”架构体系，实现了我国银行业的数据集中化、运营集约化、管理现代化和服务电子化。（三）分布式+集中式的双核架构从2011年至今，新一轮信息技术革命席卷全球，尤其是移动互联网、大数据、人工智能、分布式和云计算等技术的逐步成熟，银行业务在渠道、产品、营销、运营和风控等方面都开始发生深刻的变革，产品迭代的速度越来越快。随着银行内应用规模的不断扩大，基于大机技术构建的集中式架构已无法满足弹性扩展、灵活创新的需要，最直观地体现在无法适应业务的快速调整和市场的快速变化。从技术成熟度与发展趋势看，要解决面临的这些问题，运用分布式、微服务和云计算技术是业内主流方法,因此各银行积极开展基于开放平台的分布式转型的探索，通过搭建高效弹性、开放灵活、安全可靠的分布式基础架构、以及“多中心多活”的部署架构，推进银行信息系统技术架构由单一集中模式向双核异构混合模式转型，增强业务支撑能力，满足敏捷研发和应用扩展的需要，以适应业务的快速调整和市场的快速变化。例如工商银行2018年率先建成了基于云计算的企业级分布式技术体系，形成“主机+分布式开放平台”的双核IT架构，在原主机核心系统的基础上，初步构建起包括核心业务基础支撑、账户体系、重点产品服务在内的较为完整的开放平台核心银行系统，实现大型商业银行IT架构的历史性突破。在上述我国银行信息系统整体发展历程下，各家银行由于系统建设起点、业务规模、技术能力等方面存在差异，导致在具体路径选择上又各有差异。早期国有商业银行和大型股份制银行基本都经历了完整的三个阶段，而一些成立时间较晚的中小银行，如上海银行，往往直接从第二阶段起步，建立起以主机为核心的集中式系统。一些具备互联网技术背景的银行，比如网商银行、微众银行、百信银行等，在建设之初就直接基于分布式架构建设相关系统。二、银行信息系统面临的机遇及挑战过去十年，中国金融市场环境发生了翻天覆地的变化。国际局势风云变幻，贸易摩擦和金融危机的威胁愈演愈烈，国内经济稳中趋缓，利率市场化进程加快，互联网金融蓬勃发展，同时新一轮科技和金融加速融合，这些在全球范围内对银行业的商业模式、服务模式和运营模式带来了颠覆性变革，银行经营面临的经济金融环境、市场竞争环境、客户需求等也在发生着深刻变化，为银行业及银行信息系统发展带来了全新的机遇和挑战。（一）新一轮科技革命给金融业带来新机遇2016年11月29日，国务院发布了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，其中提到未来5～10年是全球新一轮科技革命和产业革命从蓄势待发到群体迸进的关键时期，物联网、人工智能等技术将广泛渗透于经济社会各个领域。随着互联网、大数据、云计算、人工智能、物联网、区块链等一系列技术创新与传统金融服务的加速融合，金融产品创新能力正在不断提升，数字化、智能化不断催生新兴的服务模式和新产品，已成为银行业数字化转型升级的新方向。各家银行纷纷探索利用新技术加快创新，抢占新一轮科技和产业融合发展的制高点。根据人民银行发布的《银行业信息化年度成果报告（2019）》，国内银行业对新技术的应用成果逐年增长（图2），特别是大数据、人工智能、云计算领域尤为明显。图2：银行业新技术应用情况（二）商业银行竞争加剧及互联网企业的跨界渗透，要求银行信息系统必须满足快速创新需要随着利率市场化进程的加快，银行同业竞争日趋激烈；同时互联网金融的崛起和蓬勃发展，金融脱媒成为近年来金融行业面临的主要挑战之一，银行过往在存贷汇方面的绝对主导地位被多元化的支付方式和融资渠道所改变，银行传统客户分流明显，银行金融中介的作用有所削弱，迫使银行对业务模式和客户结构产生新的思考。金融服务客群的主体、其行为习惯及金融需求都正悄悄发生变化，以90后、00后为主体的数字原生代消费群体迅速崛起，引领了线上金融服务潮流。根据2019中国消费金融年度报告披露，90后和00后人口达3.2亿，占全国总人口数23%（图3），而在2019双11用户量占比却高达80%（图4），已然成为双十一消费支柱。在互联网底层设施不断夯实的基础上，业务模式也在不断升级，客户消费场的边界逐步深度融合，“内容+购物”、“社交+购物”已成为标品。除了线上全景生态互通，线上线下的全域融合依然在释放潜力，因此未来金融服务和产品不再是单一或隔绝的，而是逐渐向场景化、生活化靠拢。图3：2019年人口数量（万人）图4：2019年关注双11人群分布互联网跨界渗透及银行经营竞争所带来的业务模式和客户结构变化，无不要求银行在产品推出效率、客户体验、业务场景创新方面随需应变、灵活创新，快速响应市场变化，拓宽服务广度，提升用户粘性。这就对银行信息系统在支撑业务创新方面提出了新的要求，需要具备更灵活的系统架构，并在组织架构、交付形式和研发模式等方面进行深层次变革。（三）银行业务线上化及多样化对银行信息系统弹性可扩展提出了更高要求自2009年第一届双十一开始，秒杀、抢购等互联网业务模式不断涌现，银行业务也呈现出了全面线上化的趋势。从中国银行业协会2020年统计数据来看，银行网点总量近年来趋于稳定，并呈现出微减状态（图5）；同时网点服务离柜业务率也逐年增长（图6），2019年银行业平均离柜率高达89.77%，并且这一趋势仍将在未来持续。与此同时，近年来银行业一直致力于拓宽金融服务的渠道，探索建立融合的开放银行，将银行与第三方合作伙伴如金融科技公司、场景应用方、客户等通过金融服务平台连接在一起，整合各行业优质渠道资源来打造全新的银行业态，打破银行服务的物理限制，使银行产品与金融服务无处不在、随时可及。图5：2014-2019年银行网点总数（万个）图6：2014-2019年银行业平均离柜率网点轻型化、智能化的程度越来越高，业务模式的迭代也在不断升级，从原来的网点到现在的互联网，“未来的业务将无处不在”。这对银行信息系统的技术架构提出了更高

“北斗”卫星导航系统：中国版GPS发展历程揭密

“北斗”定位系统示意图。

“北斗”卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统，包括“北斗”卫星导航试验系统（“北斗一号”）和“北斗”卫星导航定位系统（“北斗二号”）。继2007年4月和2009年4月第一、二颗“北斗二号”卫星成功发射后，今年年初，在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭将第三颗“北斗二号”卫星成功送入太空预定轨道，这标志着四大全球卫星导航系统之一的中国“北斗”卫星导航系统工程建设又迈出重要一步。“北斗二号”卫星发射时间间隔越来越短，预示着“北斗”卫星导航系统组网正按计划稳步推进。

我国卫星导航系统的发展历程

导航定位是人类社会所必需的。从古至今，人类在生产和生活实践中发明了多种导航方法。例如，天文导航是通过观测天体的位置来确定自身的位置和航向，此法设备简单，但受到气象条件的限制；无线电导航是接收海岸电台发出的无线电波来确定舰船自身的位置，它虽不受气象条件的影响，但由于无线电波的传播距离有限，故用于远航时有困难。其他导航方法也不尽如人意。从目前的技术水平和可以预见的将来看，卫星导航技术是一种比较理想的导航工具。卫星导航技术是指利用一组导航卫星，对地面、海洋和空间用全户进行精确的定位。它具有全时空、全天候、高精度、连续事实地提供导航、定位和授时的地点，已成为应用广泛的导航定位技术。卫星导航定位系统是重要的空间基础设施，可提供高精度的定位、测速和授时服务，能带来巨大的社会和经济效益。我国高度重视卫星导航系统的建设，一直努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。

早在上世纪60年代末，我国就开展了卫星导航系统的研制工作，但由于诸多原因而夭折。自20世纪70年代后期以来，国内开展了探讨适合国情的卫星导航系统的体制研究，先后提出过单星、双星、三星和3-5星的区域性系统方案，以及多星的全球系统的设想，并考虑到导航定位与通信等综合运用问题，但是由于种种原因，这些方案和设想都没能得以实现。在20世纪80年代到90年代，我国就结合国情，科学、合理地提出并制订自主研制实施“北斗”卫星导航系统建设的“三步走”规划：第一步是试验阶段，即用少量卫星利用地球同步静止轨道来完成试验任务，为“北斗”卫星导航系统建设积累技术经验、培养人才，研制一些地面应用基础设施设备等；第二步是到2012年，计划发射10多颗卫星，建成覆盖亚太区域的“北斗”卫星导航定位系统（即“北斗二号”区域系统）；第三步是到2020年，建成由5颗静止轨道和30颗非静止轨道卫星组网而成的全球卫星导航系统。

方面．满足工程建设与应用产业化需求，需要深化基础研究　

与前沿技术研究：探索卫星导航领域前沿理论、方法和体　

制，突破星座设计、信号体制、精密定轨与时间同步、时间　

频率体系、系统安全、差分与系统完好性、星间链路与自主　

导航、系统过渡与替换、长寿命与高可靠、星地一体系统控　

制与管理、导航卫星专用平台、一箭多星发射组网、关键元　

器件部件国产化等多项关键技术，开展地面和星地综合试　

验，全面突破核心关键技术。　

对于北斗工程建设，研制生产５颗ＧＥＯ卫星和３Ｏ颗Ｎｏｎ—　

ＧＥＯ卫星，都将通过西昌卫星发射中心用ＣＺ一３Ａ系列运载火　

箭发射，而在西安卫星测控中心提供卫星发射组网与运行测　

控支持。这样形成一个在空间段由５颗ＧＥＯ卫星和３０颗Ｎｏｎ—　

Ｇ　ＥＯ卫星组成，在地面段由主控站、上行注入站和监测站组　

成的运营系统。在这样一个大的运营系统中，北斗提供两大　

服务系统：一是坐标系统：北斗系统采用中国２０００大地坐　

标系（ＣＧＳ２０００）。ＣＧＳ２０００与国际地球参考框架ＩＴＲＦ　

的一致性约为５个厘米；一是时间系统：北斗时（ＢＤＴ）溯　

源到协调世界时ＵＴＣ（ＮＴＳＣ），与ＵＴＣ的时间偏差小于　

１００ｎｓ。ＢＤＴ的起算历元时间是２００６年１月１日零时零分零秒　

（ＵＴＣ）。ＢＤＴ与ＧＰＳ时和Ｇａｌｉｌｅｏ时的互操作在北斗设计时　

间系统时已经考虑，ＢＤＴ与ＧＰＳ时和Ｇａｌｉｌｅｏ时的时差将会被　

监测和发播。　

在应用推广与产业化方面，北斗卫星导航试验系统自　

２００３年正式提供服务以来，在交通、渔业、救援等诸多领域　得到了广泛的应用，注册用户已达６万，产生了显著的社会效　

益和经济效益。今后要促进应用开发和“北斗”产业化，为　

实现“北斗”卫星导航产业发展提供支撑，在２０２０年实现卫　星导航年产值４０００亿元人民币的目标。　

——北斗建设已进入第二阶段　

经过北斗人的艰苦攻关，已初步突破星载原子钟、高精　

度伪距测量、精密定轨与时间同步等一系列卫星导航系统核　

Management&TechnologyofSME中小企业管理与科技

1引言

随着北斗卫星导航系统的面世，我国已经正式迈进了自

主研发的新阶段，并具有了自己的卫星导航系统。我国研制出

的北斗卫星导航系统主要是向用户提供高质量的定位服务、

导航服务以及通信服务。目前，北斗卫星导航系统已经广泛地

应用于交通运输行业、工程测绘领域、森林防火领域以及公共

安全领域等，并明显地提高了各领域的经济效益和社会作用。

下面将针对北斗卫星导航系统在交通运输检测领域的应用及

未来发展方向方面进行简单阐述。2北斗卫星导航系统在交通运输检测领域的

应用

卫星导航系统的应用对于交通运输行业有着非常深远的

意义，交通运输领域是北斗卫星导航系统应用最为广泛的一

个领域。利用卫星导航系统，能够有效地完成以下工作：车辆的监督及管理、车辆行驶状态的调查以及控制、调度车辆；为

船舶运输提供导航服务；为交通行业中基础设施的建设和维

修提供服务[1]。而在今后的发展过程中，利用卫星导航系统，还

会推出个人的相关服务内容，例如打车服务、公交车服务等，

总体来说，卫星导航系统对交通运输行业有着非常重要的作

用。2.1北斗卫星导航系统在智能交通系统中的应用

智能交通系统是建设智能化城市的重要内容，在该系统

中，涉及很多先进的技术，包括信息技术、通信技术以及应用

计算机技术等，智能交通系统将这些技术进行有效融合，将

人、车及路很好地结合在一起，互相协调，共同运作。同时，在

北斗卫星导航系统的支持下，将逐渐取代GPS，成为智能交通

系统中的主要交通运输管理系统，这种管理系统具备更高效、

更准确以及更及时的特点。在这一交通系统的支持下，车辆的

全部信息、用户的全部信息及交通信息等，都可以进行有效结

合，共同组成交通监管系统的各个环节。所以，北斗卫星导航

系统将会在智能交通系统中得到广泛应用。而利用该系统中

的信息采集系统，能够实现更精准的车辆定位，并将车辆的定【作者简介】郭喜明（1968-），男，河南焦作人，工程师，从事雷达测速技术及实际应用研究。北斗卫星导航系统在交通运输检测领域的应用及