別了，GPS！剛剛，國家正式宣布！

科技 01-03

一，北京時間2018年12月27日下午，在國務院新聞辦公室新聞發布會上，中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗衛星導航系統新聞發言人冉承其宣布：北斗三號基本系統完成建設，於今日開始提供全球服務。

這標誌著北斗系統服務範圍由區域擴展為全球，北斗系統正式邁入全球時代。

是的，你沒看錯，今後，說起具備全球定位功能的衛星系統，將不再特指美國GPS系統，中國終於有了自己的「千里眼」！

今後，無論走到哪裡，祖國的北斗都將在你頭頂的天空，為你保駕護航。

北斗，牛！

二

提及全球衛星導航系統，人們最熟悉的莫過於美國的GPS，而北斗全球衛星導航系統作為後起之秀，北斗也是發展勢頭最迅速，被認為極有可能後來居上的一個衛星導航系統。

從1994年開始，我國已先後發射多顆北斗一號、北斗二號衛星，前者向中國提供服務，後者向亞太地區提供服務——這些也讓我國成為繼美、俄之後世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。

中國北斗是國家實施改革開放40年來取得的重要成就之一。中國於20世紀後期開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路，逐步形成「三步走」發展戰略：2000年年底建成北斗一號系統，向中國提供服務；2012年年底建成北斗二號系統，向亞太地區提供服務；2020年前後建成北斗全球系統，向全球提供服務。

中國官方將第一代北斗系統稱為北斗衛星導航試驗系統，也被稱作北斗一號。該系統於1994年啟動，由三顆衛星提供區域定位服務，從2000年開始主要在中國境內提供導航服務。北斗一號當時在工業和軍事部門有較多應用，但受其工作原理所限，安全性能上有缺陷，需在地面終端和衛星之間頻繁通信，覆蓋區域也僅限於中國本土及周邊地區。

第二代北斗系統被定名為北斗衛星導航系統，亦被稱為北斗二號，系由6顆靜止軌道衛星、6顆傾斜地球同步軌道衛星、4顆中地球軌道衛星，共16顆衛星組成的全球衛星導航系統。在2012年完成對亞太大部分地區的覆蓋並正式提供衛星導航服務。

第三代北斗系統（北斗三號）於2009年正式啟動建設，首顆衛星於2015年3月30日發射升空。其空間段計劃由35顆衛星組成，包括5顆靜止軌道衛星、27顆中地球軌道衛星、3顆傾斜同步軌道衛星。自2017年11月5日北斗三號首發雙星成功發射，此後接連3次一箭雙星發射成載，加速了全球組網進程。北斗三號採取星間傳輸、地基傳輸功能一體化設計，實現了高軌、低軌衛星及地面站的鏈路互通，按照計劃該系統將在2018年覆蓋「一帶一路」國家，2020年完成建設，提供全球定位服務。

我國北斗星座

現在，隨著最後兩顆衛星成功發射，北斗導航已經到了最後收官的時候了。

三，以前，我們無法想像離開GPS的生活會是怎樣。

GPS全稱為Global Positioning System，隸屬於美國空軍，能為全球用戶提供低成本、高精度的三維位置、速度和精確定時等導航信息。

這個系統主要包含軍碼和民碼兩種信號，二者精密級別不在一個量級，前者是毫米級別，後者是分米級別。

GPS有多強大？

軍事方面：目前，美國幾乎所有的飛機、坦克、艦船、單兵、精確制導彈藥都在使用GPS。

在戰場上，精確制導的重要性毋庸置疑。

最典型的應用是在1991年海灣戰爭時期，美國轟炸伊拉克水電站，至少需要數百噸常規彈藥，並且，轟炸機面臨著巨大的防空火力威脅。而基於GPS和圖像精確制導的導彈，只需兩顆——一顆炸出缺口，第二顆沿著缺口飛進去，在百公里外發射便可自動飛向目標。

第二次海灣戰爭期間，甚至出現了導彈順著新聞大樓通風口一直鑽下去的高精度襲擊場景。

此外，對於戰場指揮系統，特別是大空間跨度的指揮，極其精確的時間同步也是非常重要的，GPS都可以做。

民用方面：離開了GPS，手機不能導航，微信不能共享位置，各種地圖都不能用......

離開了GPS，國家的電網都會沒那麼穩定。

離開了GPS，各大股票/大宗商品交易所的時間沒法精確同步（GPS可做到納秒級別授時），為確保安全，金融效率會降低很多，還玩什麼高頻交易、超短線？

離開了GPS，科學界現在的大氣、重力場、地球磁場、地球板塊運動、地震及火山自然災害、地球洋流和海平面變化、冰川運動和融化等研究，就基本可以退回到20年前的狀態了，這些年上述領域的重大突破都和GPS有緊密關係。

離開了GPS，自動駕駛技術、精密農業、民航飛機高精度起飛降落自主導航，都是夢。

離開了GPS，超大工程定位，比如港珠澳大橋、高鐵、突破人類天際的各個中國大橋，就沒那麼多中國速度了，測量與校正就足夠折騰的。

......

然而，這麼重要的GPS，極易被控制。

如果完全依賴GPS，美國加上了干擾，怎麼辦？或者，根本不讓你用了呢？還有更極端的，乾脆給你發送虛假的GPS信號呢（GPS的干擾、欺騙都容易實現）？

那麼，輕則汽車、輪船等走錯路，重則導彈攻擊錯誤目標，打到自己也極有可能。

曾經高度依賴美國GPS系統的印度也吃過大虧。

1999年，印巴卡吉爾（Kargil）戰爭期間，美國覺得不能讓印度太得瑟，就直接關閉了印巴戰區的所有GPS服務，導致印度的武器和士兵瞬間「失明」，遭受了巨大的損失。

實際上，早在1970年，我國就提出了關於衛星導航技術的論證方案——「燈塔」項目，與美、蘇在同一時期，後來，因國內外形勢變化被迫下馬。

海灣戰爭給全世界「上了一課」，大家都深刻意識到衛星導航系統的巨大價值。

1993年7月23日，美國無中生有地指控中國「銀河」號貨輪將製造化學武器的原料運往伊朗。當時，「銀河」號正在印度洋上正常航行，突然船停了下來。事後大家才知道，這是因為當時美國局部關閉了該船所在海區的GPS導航服務，使得船不知道該向哪個方向行駛。

「銀河號事件」使我們清楚地意識到：衛星導航，我們一定要自己搞出來！

1994年，我國開始進行北斗一號的研製工作；

2000年，發射了兩顆靜止軌道衛星，實現了區域性（僅限於亞太地區）衛星導航；

2003年，又發射了一顆備份衛星，北斗一號正式完工，我國已經在軍事領域（戰術武器等）擺脫了對GPS的依賴。

按原計劃，我國只需研發出北斗一號應用於亞太地區即可，在全球性應用方面寄望於與歐盟計劃共同推出伽利略系統。

2000年，伽利略系統立項；

2003年，我國率先加入該項目，投資超過2億歐元，並迅速成立了中歐衛星導航技術培訓合作中心。

然而，造價僅僅相當於一個歐洲中型機場的伽利略系統（35億歐元）進展很不順利，歐盟麾下各國明爭暗鬥，導致這個項目被不斷推遲——計劃於2006年前後建成的系統至今仍未完成。中國雖然是投資方，卻被不斷排擠，歐盟很多核心技術的研究都把中國排除在外。

中國果斷決定：自己干！

2007年，中國開始正式建設自己的北斗衛星導航系統，也就是我們熟知的北斗二代。

到了2012年，我們已經發射了16顆衛星，完全覆蓋了亞太地區。

北斗二號的建設與運轉給我們積累了大量的技術和經驗，我們的目光已超越亞太地區、投向全世界任何一個地方。

於是，北斗三號正式開始建設。2015年，中國發射了北斗三號第一顆衛星，目前，進入建設高潮期。

現在，北斗已經成長為共計23顆的龐大衛星導航系統，在2020年，將有35顆衛星處於工作狀態，從而實現全球無差別的高精度定位。

2017年9月28日北斗可見衛星圖

中國北斗有兩大「絕活」

一是最複雜的星座系統。

不同於世界其他任何一個系統，北斗是唯一一個使用了地球靜止軌道（36000公里高）、地球傾斜同步軌道（36000公里高）和中軌軌道（20000 公里高）的衛星導航系統。GPS、格洛納斯、伽利略都是僅使用中軌軌道。

北斗使用了更加高軌的靜止和傾斜同步軌道，衛星軌道運轉周期為24小時，其信號會長期覆蓋指定區域，且衛星之間形成的數據通信鏈路也能校正誤差、進一步提高精度。

我國重點覆蓋的區域是亞太地區及「一帶一路」地區，系統建成後，這些地區均將獲得優於GPS系統的精準定位。

二是短報文系統。

其他所有定位系統只接收太空信號，不與通信衛星進行任何交流。而北斗的接收機可以和衛星進行交流，最典型的應用是可以發布140個字的短報文，就像現在人們平時用的「簡訊」，既能夠定位，又能顯示發布者的位置。

在海洋、沙漠和野外等沒有網路的地方，安裝北斗系統終端的用可以定位自己的位置，並能夠向外界發布文字信息。該技術將被用於緊急救援、野外作業、海上作業系統。

更重要的是，北斗的短報文功能可以實現雙向通信，提供的指揮端機可進行一點對多點的廣播傳輸，為各種平台應用提供了極大便利，在國防、民生和應急救援等領域具有很強的應用價值。

特別是在災區，在通訊、電力中斷或移動通信無法覆蓋北斗終端的情況下，可以使用短報文進行通信。

2008年汶川地震時，進入重災區的救援部隊利用120字的短報文突破通信盲點、與外界取得聯繫，及時向指揮部彙報了災情。

而且，這個功能不但實用，而且成本很低，目前我國民用短報文大概幾毛錢一條。

由上可知，無論是軍用還是民用，北斗對我國意義重大，稱其為「國之重器」絲毫不為過。在技術上，它完全可以與新一代GPS媲美，之前有媒體報道過某博士破解了北斗信息，完全是謠言，因為「破解」的是民碼，而民碼本來就是要公開的（全世界各個系統都是如此）。

五

GPS是美國的，北斗是我們的。

北斗的性能，絲毫不亞於美國GPS。

經過我科技人員多年的卧薪嘗膽，如今，北斗國內布局越來越強大，GPS這回真的要靠邊了！

在北斗賦能之下，智慧城市、自動駕駛、智慧物流等都將實現大規模商用。

北斗三號與5G、人工智慧同步，將為中國進入無人駕駛時代奠定可靠的軟硬體基礎。北斗三號的定位精度為亞厘米級，其授時誤差不超過10納秒，測速精度不高於0.2米/秒。這基本不存在追尾、刮蹭的風險。加上5G的萬物互聯、人人互聯，人工智慧的大數據處理和深度學習、自動控制，我們就可以預見一種全新的工作生活狀態。用於無人機作戰，也完全可以準確無誤的完成戰術動作、實現作戰意圖。

我們終於可以和美國GPS說再見了。

「無人機送快遞是典型的物聯網應用，核心技術是位置服務。」北斗物聯網公司相關負責人介紹，該公司已開發出全球首個基於北斗通信技術的物聯網模塊，能把位置服務精確到厘米級。

預計未來3年，更多的手機、單車、可穿戴設備等終端都將使用北斗高精度定位服務，為城市管理賦能，給人們的生活帶來便利。

後語：這是令中國人揚眉吐氣的爭氣工程。中國自主搞衛星導航系統，是歐洲人逼出來的。歐洲本來是答應與中國合作一起搞伽利略的。但是，這東西作為國家重器，不僅可以為汽車船舶和飛機導航，也可以為導彈、無人機導航，人家是不準中國進入核心層的。中國堅持進入核心層，結果就是被人家「放鴿子」。沒辦法，這才有了自己的北斗計劃。

什麼叫壞事變好事，北斗系統就是鮮明一例。

中國人自己搞了，軌道還是那個軌道，但星星卻不再是那個星星。中國的衛星已經布滿了星空，而歐洲的伽利略卻還在母胎里打滾兒。

還是那句話：中國人有志氣、有能力，完全可以把國家重器掌握在自己手裡！

後語：今天，中國北斗衛星無論是在民用還是軍事上，都將不再依賴美國，不再受制於人，同時還將服務全球！