今天是太空与您相伴的【第1361期】
2020年6月23日，北斗三号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星发射中心成功发射。从2000年北斗一号的首星发射到北斗三号的末星入轨的20年间中国航天人用他们的集体智慧战胜了无数的艰难险阻才终于完成了这一宏伟的航天工程。然而我们真的充分了解北斗系统究竟是什么吗？事实上很多人对北斗系统都存在或多或少的误解。2020年北斗卫星收官发射，国家有关部门就提出要加强宣传以消除民众的误解。
那时笔者也曾响应国家相关部门的这种号召针对当时人们对北斗系统普遍存在的一些误解写过一些辟谣文章。直到前两天我看到了一篇名为“为何有人说北斗导航下载要20元钱，中国芯片的北斗和GPS谁更好”的文章后才发现时隔一年之后还有不少人的误解并没消除。那么今天笔者就再次为大家系统梳理对北斗系统比较常见的误解，同时对这些常见的误解一一做出解释。
误解之一：既然我国现在已有自己的北斗系统，可为什么我们的手机上还显示着GPS呢？
可能很多人都有这样一种疑惑：既然我国现在已经有了自己的北斗系统，那么为什么我们的手机上还显示着GPS呢？尽管我们常把GPS挂在嘴边，然而不少人未必真了解这一词汇的含义。GPS是全球卫星定位系统（Global Positioning System）的英文缩写，所以GPS的本意指的就是全球定位。严格意义上无论美国的全球定位系统、中国的全球定位系统还是其他国家的全球定位系统都属于GPS的范畴。
只不过由于美国的全球定位技术起步最早，所以美国就堂而皇之把自己的全球定位系统称之为GPS。美国的GPS系统很早就已投入市场，几乎所有国家都曾使用过该系统，而当时的美国基本也在该领域实现了垄断。这也就使“GPS”一词同时具有了广义和狭义两层含义：广义的GPS就是指的全球定位；狭义的GPS则特指美国的全球定位系统。我国的北斗系统在本质上也是一种卫星导航系统（属于广义范畴的GPS）。
现在我们的手机中所显示的GPS并不是特指美国版的GPS，而是同时兼容全球四大定位系统（包括我国的北斗系统在内）。其实我们根本无需纠结自己的手机所显示的是“GPS”还是其他，因为我们其实早就开始在使用北斗系统了。2020年北斗收官之星的成功发射标志着全部组网工作的最终完成，意味着北斗导航系统真正具备了全球覆盖能力，不过在此之前北斗的某些功能实际上就已开始得到应用了。
早在2000年北斗一号系统就已开始提供部分服务。2008年的汶川抗震救灾中就曾使用过北斗的“短报文”功能。2012年北斗二号开始为亚太地区服务。在武汉火神山、雷神山医院的建设过程中北斗高精度定位设备的火速驰援确保了工地大部分放线测量一次性完成，从而实现了高精度定位、精确标绘，向世界展现了十天建成一座医院的中国力量。由此可见其实我们早就在使用北斗系统了。
当然刚才提到的这些都是国家宏观层面的使用。事实上北斗系统在早期的应用的确是优先服务于军事领域和国家大型公共工程，不过目前我们普通老百姓日常所用的手机也早已开始使用北斗了。2015年后出产的国产手机基本上都是兼顾北斗导航服务的。目前我国市场上的智能手机和各种移动终端设备大体分为两类：安卓机型普遍都已实现了兼顾北斗导航服务，而苹果机型则不支持北斗。
误解之二：手机连接北斗需要下载专门的APP
目前全世界有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略、中国的北斗四大全球定位系统。除此之外印度有自己的IRNSS卫星导航系统、日本有自己的“准天顶卫星”系统，但这两种卫星导航系统属于尚未实现全球覆盖的区域导航系统。2015年后出产的国产手机都是在支持北斗系统的同时兼容多种导航系统的，而且手机的介绍里一般都会列出会支持哪些定位系统。
目前华为手机支持的定位有：GPS（L1+L5双频）/AGPS/GLONASS/北斗（B1I+B1C+B2a三频）/伽利略（E1+E5a双频）/QZSS（L1+L5双频）/NavIC。小米手机支持的定位有：北斗:B1I+B2a丨GPS:L1+L5丨Galileo:E1+E5a丨GLONASS:G1丨QZSS:L1+L5|AGPS等。几年前世界四大定位系统就签订了民用信息共享的协议：四大系统共同为全球服务。
我们的手机在接收卫星信号时四大系统中哪颗卫星信号最强就接收哪颗卫星。如果你所在的位置北斗信号较弱，那么你手中的定位设备就会自动转成GPS（狭义）导航；反过来如果你所在的位置GPS（狭义）信号较弱，那么你手中的导航设备也会自动转成北斗导航系统；有时也可能转成俄罗斯的格洛纳斯系统或欧盟的伽利略系统。手机定位其实并不用人工干预使用何种定位系统。
手机导航过程中会使用多款导航系统联合定位。这也就是说用手机导航时其实并不需要人工干预选择具体某种系统。如果某地区某款卫星表现不好，那么定位设备就会自动选择使用另外一种导航系统进行定位，所以我们在使用导航时其实并不需要专门下载北斗导航，只需要继续使用原来的高德地图、百度地图、腾讯地图即可，因为它们都是支持北斗系统的。
大家不妨想想我们平时是用百度地图、高德地图等APP导航，那么你见过百度发射过自己的导航卫星吗？还有以前我们没有北斗时用GPS（狭义）导航，可有谁见过GPS的APP长什么样子吗？只要你的手机或终端可以接收北斗信号，那么就可以使用北斗系统，根本不需要去下载任何专门的APP。如果你要问我北斗导航怎么使用，那么我直接告诉你：“你原来怎么导航的，那么你现在还是一样操作”。
误解之三：外国人不能使用北斗
2020年7月31日中国外交部发言人汪文斌在对外发言中说：“北斗不仅是中国的北斗，也是世界的北斗，既服务中国，也服务世界”。从2012年起北斗二号就已开始为亚太地区服务。2013年我们和巴基斯坦签订了协议，从而将北斗卫星导航系统引入到巴基斯坦。目前我们已在巴基斯坦建立起了北斗系统地面站网。北斗导航卫星网络早已覆盖了巴基斯坦第一大城市卡拉奇以及其他周边地区。
网上有些人所热衷炒作的“外国人能不能用中国的北斗系统”其实根本就是一个不存在的伪命题。目前全球半数以上的国家都已使用我们的北斗系统。如今北斗卫星导航系统已在东盟、南亚、东欧、西亚以及非洲等地得到了广泛的认可。在这些国家的土地权利确认、农业精准化、数字化建设、机场定时服务、车辆和船舶的监控和管理以及智能港口管理系统中到处都可以看到中国的北斗卫星导航系统的影子。
由此可见中国的北斗系统早就在国际上得到了广泛的应用，那么现在还需要讨论什么外国人能不能用北斗系统的问题吗？再说我们以前没有北斗的时候用的不也是别人的系统吗？说白了卫星导航系统这东西本来就是全球通用的。北斗在北美、非洲等地的定位精确度在5米左右，在亚太地区可以精确到2.5到3米。当然这基本可能就是公开的“民用”精确度。
“中国芯”的北斗并不比GPS差，甚至某些局部优越度已高于GPS了。北斗还有一个能力就是没有地面支持的情况下卫星系统也可以实现60天自主运行，同时上下链路还不受大气电离层的干扰。
我也看到网上有些人质疑外国使用我国的导航系统会不会对我国的利益造成破坏。那么反过来思考当年全球只有美国一家有导航系统时其他国家使用美国的系统对美国的利益造成破坏了吗？恰恰相反你越是使用美国的系统意味着你对美国的依赖性越大。为什么中国、俄罗斯、欧盟、印度、日本都要发展自己的卫星导航系统呢？因为大家都明白国之重器不可受制于人的道理。
误解之四：北斗系统是否收费
芯片是专门用来接收卫星信号的。当你需要导航时就是芯片在发挥作用。事实上你所购买的手机、汽车上面本身就安装有导航软件和芯片，所以相关费用实际上已包含在你购买手机、汽车的费用之中。
无论外国人、中国人如果只是单纯使用北斗导航是免费的，可如果要使用含有北斗芯片的手机、汽车等产品就需要花钱了。举一个最浅显的例子：以前你打开手机使用GPS时给美国政府交过费吗？那么现在使用中国的北斗系统同样也是免费的。现实中之所以有些人会形成使用北斗要交费其实是混淆了北斗系统和北斗产品的概念：尽管单纯使用北斗系统是免费，然而使用含有北斗芯片的产品并不是免费的。
手机用户认为使用北斗系统定位要收费很多是因为受了一款名为“北斗地图”的APP误导。我在上文已提过使用北斗系统并不需要下载专门的APP，所以手机商城里那些带有“北斗”字眼的导航APP其实全都是打着北斗的招牌从老百姓口袋里收钱。大货车的定位记录仪其实和手机APP也有些相似：生产货车定位记录仪的商家尽管给自己冠以“北斗”字样的名称，然而实际上与北斗卫星并无直接的联系。
其实你不装这些“第三方”公司所谓的北斗地图、北斗导航之类的产品并不影响你使用北斗系统。到底是哪个系统定位主要取决于手机的硬件设施。这里重点强调使用哪个系统定位只取决于硬件设施，和你在手机上下载哪个地图软件没任何关系。如果你原来用的高德地图就还是用高德，原来用的百度地图就还是用百度，不要去下载那些要收费的第三方软件。
误解之五：何谓“北斗掉线”？
2021年4月5日河北沧州一位货车司机途经唐山市丰润区超限检查站时因北斗定位系统掉线被处罚款2000元。货车司机在沟通无果的情况下最终选择喝农药自尽。事后人们除了对当地交警部门的执法提出质疑以外也引发了对所谓“北斗掉线”问题的热议。如果单纯从技术上看“北斗掉线”可能有两种原因：一是卫星导航系统的信号的问题；二是企业生产的设备存在问题。
其实所谓的“北斗掉线”这个概念是很不严谨的，因为这会使人误以为是“北斗卫星掉线”。据相关业内人士表示：“北斗卫星导航系统有几十颗卫星会24小时源源不断在发射信号。即使其中一颗过境时收不到信号，那么其他的卫星也会继续输送信号”。退一步讲即使真出现了北斗系统信号不好的状况，那么最终影响的会是一大片区域，绝不可能只影响某一辆货车的单一设备。
“这一大片区域”可以是方圆几十平方公里，也可能是整个省都无法收到信号。所以如果导航系统自身出现问题是根本瞒不住的。然而使用者必须靠某种设备接收北斗卫星所发射的信号，这就像你在自己家架设一个电视锅儿接收电视台的信号一样。如果你看不到电视有可能是电视台的信号问题，也有可能是你的接收装置出了问题。所谓的大货车北斗掉线问题其实是大货车的定位装置出了问题。
货车的北斗卫星定位装置其实都是企业自行开发的。目前我国的定位记录仪市场还并不是很规范：目前这一行并没有一个全国统一的软件平台，那些打着“北斗”旗号的记录仪生产厂家其实都是各自开发的。在这种缺乏统一标准和监管的情况下设备出故障其实一点都不奇怪。每个商家算法、性能都会有所差异，因此就需要相关部门定期对企业的产品进行抽查。
2020年北斗收官之星发射后全国人民都在关注此事，所以一大批生产商也就蹭着热点进入了这个市场。这些蹭热点进入市场的生产厂家各自的技术水平良莠不齐。北斗定位设备的推广普及是行政强制命令和车辆年审绑在一起的。在一刀切的政策要求下北斗定位设备的功能千篇一律，因此在低价竞争的状态下不时有以次充好的情况发生。所谓的北斗掉线”指的就是这些接收北斗卫星信号的终端设备出了问题。
来源 | 卫星应用、网易
编辑 | 裴津媛
校对 | 黄紫恒
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