據《福布斯》網站2020年8月1日消息,2020年7月31日,中國國家主席習近平出席中國北鬥全球衛星導航系統(BDS)建成暨開通儀式,並宣布北鬥導航系統現已全球投入運營。
北鬥導航系統與美國的GPS、俄羅斯的GLONASS以及歐盟的Galileo系統並稱為全球四大衛星導航系統,美蘇全球衛星系統是基於冷戰時期美蘇為發動精確核打擊而發展起來的。但是,現在,為什麼另外三方選擇與美國的全球定位系統進行公平競爭呢?這個系統的首字母縮略詞「GPS」已經成為定位技術的代名詞了嗎?
【北鬥衛星導航系統已全面運營】
在當前的和平時期,全球衛星導航系統(GNSS)所帶來的最重要好處是不可估量的經濟效益。而GNSS一旦突然失效,其所造成的經濟損失也是無法估計的。對美國和歐盟來說,衛星導航系統一旦無法提供服務,其每天的經濟損失將高達10億美元。這是因為現代社會在許多方面都嚴重依賴GNSS提供的服務。在航空、航運、公路運輸等領域,使用全球衛星導航系統可以提高效率和自動化水平。而電信、金融行業甚至是國家電網,更是嚴重依賴全球衛星導航系統。這些行業利用GNSS接收機,可以計算出準確時間和位置。知道準確的「真實」時間對於同步無線電傳輸,或在毫秒級別上實施股票市場交易的確切順序,或維持電網中所有變電站的共同相位至關重要。GNSS丟失這些精確信號,將給像美國這樣的超級強國造成巨大的經濟損失。因此,像中國這樣的全球大國已經決定,它們不能永遠依賴來自外國的全球衛星導航信號。
依賴於別國的衛星定位系統,意味著人們是在使用一個並非為自己量身打造或優化的系統。GPS廣域增強系統是為增強對美國的信號覆蓋,而採用一顆停在美國上空的地球靜止軌道衛星提供額外的定位信息,它向GPS接收機傳送校正數據,將大氣擾動造成的誤差從10米減少到1米。中國也採用了這種定位方式,即通過混合軌道衛星(包括運行在中國上空的一些地球靜止軌道衛星)來量身定製自己的全球衛星導航系統(GNSS),以確保北鬥衛星導航系統在地球上任何地方都能提供精確定位。
【中國導航、定位和授時系統不再受制於人】
幾十年來,發展國產GNSS的理由各不相同。但第一批兩個全球導航衛星系統,即美國GPS和俄羅斯的格洛納斯,其開發目的非常明確,即協助核潛艇和轟炸機快速部署以及投送核武器。經過幾十年的發展,目前,指甲大小的GNSS晶片組已嵌入到多種現代武器平臺中,從戰場態勢感知系統到精確制飛彈藥再到同步軍事無線電通信系統。最初,GPS的設計方式是需要簡單的「粗採集」信號(此信號隨後可供全世界免費使用),以使軍用接收機能鎖定並使用更精確的軍用加密信號。軍用加密信號可提供更強的性能,並能防止信號遭到黑客入侵或「欺騙」,但軍用信號的捕獲依賴於較簡單的民用信號,使其他國家確信,美國永遠不會關閉民用信號,也不會阻止其在戰時的可用性。然而,隨著時間的推移,美國已經改變了加密軍用信號的設計,以及接收機的功能,以至於捕獲軍用信號時不再需要先捕獲民用信號。這意味著,原則上,美國可以在戰時對自己的民用信號進行幹擾或欺騙,而不會破壞自己的軍用信號。因此,這也是中國北鬥全球衛星導航系統和歐洲伽利略全球衛星導航系統加速完成建設的一個重要原因。
【美國第三代GPS衛星的定位精度為1米】
目前,中國已提出計劃,通過將全面運行的北鬥導航系統與近地軌道衛星信號、地面低頻無線電信號以及未來的量子導航系統相結合,建立領先於世界的強大定位導航和授時系統。這種多傳感器系統是強大的高精度定位和授時系統的關鍵。如果中國在提供世界上最精確、最普遍的定位技術方面成功超越美國,那麼在未來幾年裡,我們可能都會把智慧型手機上的那個小藍點稱為北鬥,而不是GPS。
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