据《福布斯》网站2020年8月1日消息,2020年7月31日,中国国家主席习近平出席中国北斗全球卫星导航系统(BDS)建成暨开通仪式,并宣布北斗导航系统现已全球投入运营。

北斗导航系统与美国的GPS、俄罗斯的GLONASS以及欧盟的Galileo系统并称为全球四大卫星导航系统,美苏全球卫星系统是基于冷战时期美苏为发动精确核打击而发展起来的。但是,现在,为什么另外三方选择与美国的全球定位系统进行公平竞争呢?这个系统的首字母缩略词“GPS”已经成为定位技术的代名词了吗?

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【北斗卫星导航系统已全面运营】

在当前的和平时期,全球卫星导航系统(GNSS)所带来的最重要好处是不可估量的经济效益。而GNSS一旦突然失效,其所造成的经济损失也是无法估计的。对美国和欧盟来说,卫星导航系统一旦无法提供服务,其每天的经济损失将高达10亿美元。这是因为现代社会在许多方面都严重依赖GNSS提供的服务。在航空、航运、公路运输等领域,使用全球卫星导航系统可以提高效率和自动化水平。而电信、金融行业甚至是国家电网,更是严重依赖全球卫星导航系统。这些行业利用GNSS接收机,可以计算出准确时间和位置。知道准确的“真实”时间对于同步无线电传输,或在毫秒级别上实施股票市场交易的确切顺序,或维持电网中所有变电站的共同相位至关重要。GNSS丢失这些精确信号,将给像美国这样的超级强国造成巨大的经济损失。因此,像中国这样的全球大国已经决定,它们不能永远依赖来自外国的全球卫星导航信号。

依赖于别国的卫星定位系统,意味着人们是在使用一个并非为自己量身打造或优化的系统。GPS广域增强系统是为增强对美国的信号覆盖,而采用一颗停在美国上空的地球静止轨道卫星提供额外的定位信息,它向GPS接收机传送校正数据,将大气扰动造成的误差从10米减少到1米。中国也采用了这种定位方式,即通过混合轨道卫星(包括运行在中国上空的一些地球静止轨道卫星)来量身定制自己的全球卫星导航系统(GNSS),以确保北斗卫星导航系统在地球上任何地方都能提供精确定位。

【中国导航、定位和授时系统不再受制于人】

几十年来,发展国产GNSS的理由各不相同。但第一批两个全球导航卫星系统,即美国GPS和俄罗斯的格洛纳斯,其开发目的非常明确,即协助核潜艇和轰炸机快速部署以及投送核武器。经过几十年的发展,目前,指甲大小的GNSS芯片组已嵌入到多种现代武器平台中,从战场态势感知系统到精确制导弹药再到同步军事无线电通信系统。最初,GPS的设计方式是需要简单的“粗采集”信号(此信号随后可供全世界免费使用),以使军用接收机能锁定并使用更精确的军用加密信号。军用加密信号可提供更强的性能,并能防止信号遭到黑客入侵或“欺骗”,但军用信号的捕获依赖于较简单的民用信号,使其他国家确信,美国永远不会关闭民用信号,也不会阻止其在战时的可用性。然而,随着时间的推移,美国已经改变了加密军用信号的设计,以及接收机的功能,以至于捕获军用信号时不再需要先捕获民用信号。这意味着,原则上,美国可以在战时对自己的民用信号进行干扰或欺骗,而不会破坏自己的军用信号。因此,这也是中国北斗全球卫星导航系统和欧洲伽利略全球卫星导航系统加速完成建设的一个重要原因。

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【美国第三代GPS卫星的定位精度为1米】

目前,中国已提出计划,通过将全面运行的北斗导航系统与近地轨道卫星信号、地面低频无线电信号以及未来的量子导航系统相结合,建立领先于世界的强大定位导航和授时系统。这种多传感器系统是强大的高精度定位和授时系统的关键。如果中国在提供世界上最精确、最普遍的定位技术方面成功超越美国,那么在未来几年里,我们可能都会把智能手机上的那个小蓝点称为北斗,而不是GPS。

(作者:宁浦 版权作品 未经许可 禁止转载)