中國北鬥衛星導航系統2020年將覆蓋全球

2020-12-01 觀察者網

27日,中國北鬥衛星導航系統(CNSS)正式向中國及周邊地區提供連續的導航定位和授時服務,這是世界上第三個投入運行的衛星導航系統。在此之前,美國的全球定位系統(GPS)和俄羅斯的格洛納斯衛星導航系統(GLONASS)早在上世紀90年代就已經建成並投入運行。與此同時,歐盟也在打造自己的衛星導航系統——「伽利略」計劃。

美國GPS:軍方戒心重重

全球定位系統(GPS)是目前全世界應用最為廣泛也最為成熟的衛星導航定位系統。研發GPS系統始於1973年,其初衷是為美國的核潛艇等核打擊力量提供全球定位和導航。1991年海灣戰爭期間,剛剛試運行的GPS曾大展身手,那是GPS第一次廣泛用於戰爭。

可以看出,從誕生之日起,GPS就與美國軍方的關係密不可分。目前,GPS系統仍是美國政府的國家資產,由國防部負責管理。根據美國法律,國防部負責向全球提供標準的GPS定位服務,同時要防止對GPS的敵意利用。美國保留了限制GPS信號強度和精度,或者徹底關閉GPS服務的權利,以便美軍及其盟國可以在衝突時獨享GPS服務。換言之,一個沒有自己獨立導航系統的國家,在與美國發生衝突時,就極有可能面臨GPS信號被掐斷。

GPS的用戶只需購買GPS接收機就可以免費享受該服務,不過,GPS針對普通用戶和美軍方提供的是不同的服務。2000年,時任總統柯林頓下令,使民用信號的精度從100米提高到20米,而如今,民用GPS信號的精度可達到10米左右。

對於GPS信號的全球用戶,美國依舊戒心重重。目前,美國政府依舊嚴格控制某些民用GPS接收器的出口。

歐盟伽利略:有技術只差錢

伽利略衛星導航系統是歐盟和歐洲空間局正在建設中的項目,以天文學家伽利略的名字命名,初衷是為歐洲國家提供一個獨立於美國GPS和俄羅斯格洛納斯之外的高精度定位導航系統,使歐盟在衛星導航問題上擺脫對美國和俄羅斯的依賴,實現自主獨立。

伽利略系統的技術水平將高於GPS和格洛納斯。比如,其精度甚至可以達到一米級別。

伽利略系統分為基本版和高精度版,前者將是免費的,後者則提供給付費的商業用戶以及用於軍事用途,該系統在極端情況下,會因為軍事原因而對某些用戶關閉。

2003年5月,歐盟和歐洲空間局正式批准伽利略項目第一階段,最初預計2012年開始運行,但這一日期已被屢次推遲。現在的計劃是2019年全部建成。

伽利略計劃遇到的最大問題是缺錢。該計劃提出之初,歐盟和歐洲空間局的設想是,該項目的三分之二資金由私人投資者提供,其餘三分之一由歐盟和歐洲空間局分擔。但私人投資遲遲不到位,而項目預算則從最初的77億歐元飆升到200多億歐元。

如果資金問題沒有得到徹底解決,伽利略系統的全面建成時間還有可能會繼續推遲。

俄格洛納斯:衛星齊了 缺接收器

由於前蘇聯和俄羅斯的導航衛星壽命太短,為使衛星數量始終保持在24顆,必須每年發射兩顆衛星。

而在上世紀90年代,俄經濟處於嚴重衰退,空間研究項目資金被砍掉80%,俄羅斯發現自身無力維持格洛納斯的全面運行。就這樣,到2001年時,格洛納斯導航系統僅有6顆衛星在軌,達到其歷史最低點。

普京就任總統後,經濟快速恢復。政府有了錢,加上普京特別關注格洛納斯項目,格洛納斯終於迎來了第二個春天。

2008年俄格戰爭期間,美國切斷了戰爭地帶的GPS信號,這進一步刺激了俄羅斯加快發展格洛納斯導航系統。2008年9月,普京下令追加26億美元資金。2011年,格洛納斯導航系統終於實現24顆在軌運行。

不過,格洛納斯導航系統雖已投入全面運行,但與GPS相比,其民用化仍大大落後。實現全球覆蓋的格洛納斯,在全球的民用和商業用戶仍然少得可憐,主要原因是其用戶端的設備發展一直嚴重滯後。比如,第一批俄制格洛納斯車用導航設備2007年才出臺,卻比性能相似的GPS接收機還要笨重和昂貴。而且,市場上的格洛納斯接收機品種很少,對消費者來說難以普及。

為了擺脫這一窘境,俄政府採取了不少措施。2010年,俄羅斯宣布對所有使用GPS接收機的產品徵收25%的關稅,除非其可以兼容格洛納斯信號。俄政府還計劃從2012年開始,所有俄境內的汽車生產商都必須預裝格洛納斯導航裝置。

中國北鬥導航「三步走」戰略

第一步,2000年建成北鬥衛星導航試驗系統,使中國成為世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。

第二步,建設北鬥衛星導航系統,2012年左右形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力。

第三步,2020年左右,北鬥衛星導航系統將形成全球覆蓋能力。

在國際合作方面,中方稱,中國的北鬥也是世界的北鬥。

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