重磅！中國北鬥全球組網完成，比美國GPS更加硬核

2020年6月23日，這是註定要載入史冊的一天，經過30多年的艱苦努力，北鬥全球衛星導航系統部署全面完成。它是中國自行研製的全球衛星導航系統，由空面段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，並具短報文通信能力。

▲最後一顆北鬥衛星升空

中國衛星導航系統從上世紀80年代提出設想，到1994年北鬥一號建設正式啟動，到2000年發射2顆地球靜止軌道（GEO）衛星，再到今天發射最後一顆北鬥完成全球組網，回首往昔，北鬥已經走過了30多年路程，今天圓滿收官。

北鬥的民用精度大致與GPS差不多，在5米以內，再配合地面終端設備，精度可達2~5釐米；軍用精度將高一個數量級，達到毫米級。北鬥導航實現了核心元器件100%國產化，從原子鐘到晶片，每一顆螺絲釘都是我們自己的。這也意味著，中國不再受制於人！

在我們還沒有北鬥的時候，衛星導航幾乎是美國GPS的天下，要是美國把GPS信號關了，會發生什麼事？一個國家如果沒有自主全球定位系統，當美國關掉GPS信號後，就等於失去了眼睛。

1993年「銀河號事件」，美國以莫須有藉口，指控一艘中國遠洋貨輪運送非法原料到伊朗，直接關閉了GPS導航信號，致使這艘中國貨輪在大西洋上沒了方向，只能被迫停止航行，最終被美國扣留3周時間，造成巨大損失。

01 衛星定位系統

全球四大衛星定位系統：美國全球定位系統（GPS）、歐洲「伽利略」系統、俄羅斯「格洛納斯」系統和中國「北鬥」系統。

美國全球定位系統（簡稱GPS），是一個中距離圓型軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區（98%）提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。系統由美國國防部研製和維護，可滿足位於全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續精確的確定三維位置、三維運動和時間的需要。該系統包括太空中的24顆GPS衛星；地面上1個主控站、3個數據注入站和5個監測站及作為用戶端的GPS接收機。

歐洲伽利略系統是歐洲計劃建設的新一代民用全球衛星導航系統，按照規劃伽利略計劃將耗資約27億美元，系統由30顆衛星組成，其中27顆衛星為工作衛星，3顆為候補衛星，衛星高度為24126公裡，位於3個傾角為56度的軌道平面內，該系統除了30顆中高度圓軌道衛星外，還有2個地面控制中心。

格洛納斯系統最早開發於蘇聯時期，後由俄羅斯繼續該計劃。該系統於2007年開始運營，當時只開放俄羅斯境內衛星定位及導航服務。到2009年，其服務範圍已經拓展到全球。該系統主要服務內容包括確定陸地、海上及空中目標的坐標及運動速度信息等。&34;系統標準配置為24顆衛星，而18顆衛星就能保證該系統為俄羅斯境內用戶提供全部服務。

北鬥衛星導航系統是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。該系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星，地面段包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站，用戶段包括北鬥用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。

全球四大定位系統中，美國GPS幾十年來一直佔據霸主地位，在全球範圍應用最為廣泛，技術也最先進。但隨著北鬥完成全面組網，這一局面從幾年前開始就在扭轉，如今在很多方面北鬥同GPS並駕齊驅，有些領域已經超過GPS。

全面組網完成後，北鬥有35顆衛星覆蓋全球，超過美國GPS的31顆；

北鬥是全球第一個提供三頻信號服務的衛星導航系統，GPS也僅有雙頻；

北鬥還有另一項其他導航系統都不具備的技術突破，那就是短報文功能；

就是與GPS只能接收信號不同，北鬥還可以發送信號，這種雙向通信功能在一些領域有不可替代的作用。2008年汶川地震時，地面通訊設施全部被毀，就是依靠北鬥一代的短報文通信，為救援人員提供準確位置，很多人因此得到及時搶救。

北鬥還有一個不為公眾所知的特點，那就是地基增強系統，衛星信號從高空傳到地面，會經歷電離層、對流層等幹擾，從而形成定位偏差。

現在的做法是在地上建立了一些基準站，基準站的絕對位置是很清楚的，實時接受北鬥的定位信息，由於幹擾肯定有一個偏差，我們把偏差廣播給周圍80公裡的其他北鬥用戶，北鬥用戶在實時接收的定位信息上進行差分解算，就能獲得更精準的位置信息，甚至可以達到實時釐米級的精度。

現在全國兩千多個基準站已經全部建成，國內北鬥衛星的定位精度要遠遠高於GPS，並將帶來眾多的新應用。例如駕駛員考試，就不用考官坐在車上，在車裡安裝一個北鬥的接收器，它的精確度比人可準多了。還有基於北鬥的拖拉機自動耕種，比人工駕駛拉的壟都直。

02 為什麼我們的手機還在用GPS？

手機上的GPS≠美國GPS，它就是全球定位系統的簡稱(Global Positioning System)，因為美國GPS最先開發，對公眾形成了先入為主的慣性思維，手機製造商便於認知和管理，便將GPS作為全球定位系統的統稱。

實際上大家的手機早就已經用上北鬥衛星定位了，只不過這一功能是被集成在手機晶片裡，現在的手機晶片，一般使用的都是GPS、格洛納斯以及北鬥三模晶片。市面上蘋果除外，安卓手機基本都支持北鬥。只是想直觀看到的話，需要下載一個測試軟體，才能看到頭頂上方有多少顆北鬥衛星。

晶片曾被認為是遏制北鬥產業應用發展的瓶頸。從現階段來看，無論是國際手機晶片巨頭，還是國產晶片企業，都已經把北鬥作為標配，越來越多的手機企業也將北鬥導航作為標配。

在北鬥導航被當作手機標配功能的背景下，很多手機企業開始將以往設置菜單用的「GPS」改成「定位」。手機廠商更願意在發布會上宣稱其採用了GPS新技術，用戶在使用手機定位、百度導航等應用時，首先感知到的也還是GPS。

北鬥導航被大家接受還需要一個過程。例如百度地圖、高德地圖接收的位置數據，底層定位的GPS和北鬥都在運行，但是上層軟體呈現位置時習慣性匯報GPS數據。

GPS滲透率較高，早已融入生活方方面面，先入為主並形成了用戶習慣。從20世紀70年代到21世紀初，GPS全球覆蓋率已經達到98%，雖然我們的手機都支持北鬥導航，由於廣大手機用戶對於北鬥導航的了解不多，潛意識裡認為美國的GPS性能更好。

現在，北鬥組網完成，再加上國產手機廠商的助力，北鬥導航勢必會更上一個臺階。今後，北鬥衛星系統將為全世界提供服務，它不僅是中國人的驕傲，也是全世界人民的福祉。

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