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北斗导航怎么样好用吗(让美国害怕的国之重器)

时间:2022年10月07日 7:16:07来源:投稿浏览:87次
[导读] 最让美国害怕的中国重器是什么? 美国为什么会害怕?中国究竟做了什么? 沙祖康评论银河号事件 1993年,中国货轮“银河号”无故抛锚,导航系统被全部切断,随即便迎来了美国的“污蔑质疑”,引得我国外交官连呼17次“窝囊”。 为...

最让美国害怕的中国重器是什么?

美国为什么会害怕?中国究竟做了什么?

沙祖康评论银河号事件

1993年,中国货轮“银河号”无故抛锚,导航系统被全部切断,随即便迎来了美国的“污蔑质疑”,引得我国外交官连呼17次“窝囊”。

为了不受制于人,为了国家安全更有保障,为了不在同一个地方“栽跟头”,中国花费了26年,投入超过120亿美元,成功研制出了北斗系统,并顺利达到预期。

外界直言,中国北斗系统完成组网后,将彻底打破美国GPS导航系统的垄断局面,事实也的确如此。

北斗卫星导航系统

毫不夸张的讲,这个被美国逼出来的“中国北斗卫星导航系统”,已经让美国感到“后怕”,成了目前GPS最强劲的“竞争对手”。

日前,中国在北斗应用大会上公布称北斗系统总产值获将突破4000亿元,而截至目前,中国北斗导航系统已经取得了十分优异的成绩:全世界超过一半的国家都在使用北斗系统,137个国家已经和我国签订了协议,北斗用户已经突破一亿,甚至在某些方面已经超过了美国GPS系统。

那么,中国北斗为什么能后来居上呢?

中国北斗为什么能后来居上?

中国北斗之所以能成功打破美国GPS的垄断局面,后来居上,原因有二。

其一:功能全,实力与GPS基本持平,还具备GPS没有的功能(短信功能,通讯功能)

中国北斗问世之前,GPS全球定位系统是以精度高,覆盖面广,方便灵活吸引了众多用户,再加上它具备情报搜集、应急通讯、核爆监测等军事功能,是世界上独一无二的存在,这才得以垄断全球。

这也就是说,如果要打破这个局面,就要研制出“军民两用”的导航系统,实力起码要与GPS基本持平,就当下全球的“四大卫星导航系统”来看,中国北斗系统的确拥有明显优势。

四大卫星导航系统

目前,中国“北斗”卫星导航系统与美国GPS全球定位系统,俄罗斯“格洛纳斯”系统和欧洲“伽利略”系统并称为“全球四大卫星导航系统”。

由于美国GPS导航系统的研发时间最早,还优先抢占了近地面卫星轨道,所以具备用更少卫星布控更大范围的绝对优势。1994年3月,美国就发射了24颗卫星,率先实现了全球覆盖,后来美国又陆续发射了一些增补卫星,用以增强覆盖面和精度,目前发射卫星总数达到32颗,探测精度为0.1米,利用精密制导,让全球多个国家对现代化战争有了新的认识,这才有了得天独厚的“垄断地位”。

GPS

相比之下,俄罗斯的“格洛纳斯”(GLONASS)导航系统就稍显逊色。

作为美苏冷战时期的产物,GLONASS系统从1976年就开始研制,1993年正式服役,但由于近年俄罗斯还面临着预算不足等问题,对它的投入也逐渐减缓,所以到了2018年,GLONASS实际使用的卫星只有6颗,探测精度为1.2米,勉强够服务本土。

欧洲“伽利略”导航系统,更是“起了个大早赶了个晚集”,未来陷入迷茫之中。

格洛纳斯卫星

“伽利略”是欧洲的招牌项目,设计之初就是为了打破美国GPS的垄断地位,研制前期还曾拉中国“入伙”,起步也非常早。

但是,当中国同意加入研究,并为其投入财力人力物力之后,欧盟却将中国拒之门外,还停止了对中国重点元件(原子钟)的供应,使得中国航天举步维艰,但此事也激发了中国自主研制北斗系统的坚定信念。

2005年,伽利略系统的第一颗试验卫星升空,直到2011年,伽利略系统的第一颗卫星才正式入轨,到了后期,伽利略举步维艰,不得不寻求美国GPS卫星帮助,最终才顺利完成30颗卫星的部署。

在这样的背景下,欧洲导航卫星系统管理局开始强调“伽利略”的20厘米级别精度,可这依然阻止不了“伽利略”后期频发故障,项目停滞等问题,这与其他三大卫星导航系统相比,明显处于劣势。

伽利略卫星导航系统的概述图

最后再来看中国的“北斗”卫星导航系统,虽说它是四大卫星导航系统中最晚研发的,但是在精度、性能方面,丝毫不逊色于其他导航系统。

目前,北斗在轨运行的卫星颗数达到52颗,今年(2022年)1月,卫星测控中心圆满完成了北斗的“体检”工作,所有关键技术指标均满足正常要求。

在探测精度方面,中国北斗的精度取决于使用终端,在使用PPP(精密单点定位技术)和PPK(动态后处理技术)后,北斗的探测精度可以达到厘米级别,特别是在北斗卫星导航完成产业链全面升级后,卫星导航误差来源被有效修复,服务能力和实际应用可行性大大提升,可以实现“无缝高精度定位”,并为用户提供厘米级高精度服务。

更令人惊喜的是,北斗的用户端已经形成了完整的产业链,从基础器件,终端到运营,已经形成了完整的体系,各代产品也都迎来了更新换代,即便是与GPS比较也不逊色。

长征火箭将北斗3号发射升空

从四大卫星导航系统的性能对比下,不难看出北斗的卓越性能。更关键的是,这款由中国自主研制的“北斗”系统,还在军用、民用市场两地开花。

目前,我国建设的北斗地基增强系统已经超过2600个,在国家层面可以为高精度应用市场的拓展提供基础,对武器精确打击能力,联合作战能力都有着重要作用。除此之外,北斗与5G、大数据、互联网等技术深度融合,甚至还具备美国GPS系统没有的功能。

“短报文”是北斗的独门绝技,可在信号盲区发送短信,世界上仅此一家。

通俗讲,“短报文”就是“短信服务”,与目前的手机短信功能相似,最大区别就在于“信号源”。北斗用户可以在没有信号的地方,通过终端发送120个字的信息,并向外告知位置,在遭遇危险时可以用来自保,以渔船举例。

对于渔船来说,定位和通信尤为重要。

渔船一旦在海上发生意外,就很容易出现信号完全丢失,或是更危险的情况,这个时候,用户就可以直接用北斗终端来代替卫星电话,向外发送求助信息,并告知具体位置。这不仅可以大幅度降低成本(渔船成本和救援成本),还能获取更高的办事效率,拥有更全面的保障。

据说,当年汶川地震的时候,北斗就发挥出了巨大作用。

北斗定位终端

其二:售后服务好,不会出现随意切断卫星信号情况。

大家都知道,当美国GPS导航系统一家独大时,美国就拥有绝对的主导权,一旦涉及到国家利益,或者是矛盾争端,美国就会根据自身情况降低其他国家的导航精度,变换通信编码,或是直接关闭服务,将使用GPS导航系统的国家牵制于股掌之中。仅以中国为例。

1993年发生的“银河号”事件,是耻辱,更是研制北斗的动力来源。

当时,我国“银河号”商船载着20多个集装箱,按照正常途径前往伊朗,可美国却突然声称“银河号”上装有违禁物品,要求我方货船配合检查,甚至切断了GPS信号,“银河号”被一度逼停。

为了确保货轮上工作人员的安全,我国被迫同意美国的无理要求,让其上船检查。由于此事本就是无中生有,所以美国经过了几次细致的检查,都没有找到一丁点违规物品的存在,最后美国也只是轻描淡写的表示“是从情报局获得的可靠消息”,就没有后续了,更没有对中国表示歉意,或是进行经济赔偿,这才使得我方外交官连说17个“窝囊”。

吃过亏之后,中国意识到了导航系统的重要性,这才突破重重困难,成功研制出了北斗系统,性能和用户也直逼美国GPS。再加上中国的口碑一直很好,各方面配套行为也十分完善,所以也收获了众多国家的认可,闯出了一片天地。

也正是因为中国吃过亏,所以深知陷入困境的“无力感”,自然就不会像美国那般,做出如此无礼行为,而这也就成了中国北斗能够打破美国GPS垄断,甚至“优于”美国GPS的另一关键因素。

因为栽过跟头,所以才会造就辉煌

其实,我国很早就开始筹备建造属于自己的导航系统,奈何资金短缺,只能将计划一度搁置。但当美国多次为自己利益中断中国GPS信号造成中国巨大损失之后,中国就重启了建造卫星导航系统的计划,并下定决心一定要达成,这才有了现在的辉煌。

可就实际情况来看,我国自主研制的北斗系统,栽了不止十个跟头。

1994年,中国北斗卫星导航系统正式开始研发,但当时,由24颗卫星组成的美国GPS系统已经全部建成,而中国才刚刚起步,双方实力悬殊非常之大。

经过认真考量,中国根据当下国情制定出了“三步走战略”:

第一步:实现卫星对中国区域的覆盖(北斗1号);

第二步:实现对亚太区域的覆盖(北斗2号);

第三步:实现对全球的覆盖(北斗3号)。

虽说政策制定得当,但接下来的研制才是重中之重。

1994年,北斗一号启动同时,中国也着手在ITU框架下启动北斗导航的频率申请工作,当时美国GPS和俄罗斯的格洛纳斯已经占据了部分导航频率,所以中国只能申请自由频率,但当时,欧盟也在为“伽利略”导航系统蓄力,这也为中国接下来的研制埋下了“隐患”。

图源 北斗官网

由于当时中国能力欠缺,在研制北斗初期遇上了不少技术难题,而当时欧盟刚好发起了伽利略卫星计划,也向中国抛出了橄榄枝,中国欣然接受。

由于“伽利略”是民用系统,也是我国摆脱美国GPS垄断的最佳选择,所以中国才选择加入,也为其投入了大量资金,在当时也算是“各取所需”。但当“伽利略”项目投资到位后,欧盟就开始排挤中国,当时类似事情时有发生,这也让中国吃了不少哑巴亏。

特别是当中国赶在欧盟之前向ITU递交频率申请后(2000年4月17日),欧盟开始刻意拖中国进度。

根据ITU规则,申请后的七年时间内,申请国必须完成卫星发射,并在该频率内接收到信号回传才算成功,逾期作废,一切都要全部重来。这也就意味着,中国必须在2007年4月17日前完成发射,时间非常紧迫,难题非常多,研制原子钟就成了重中之重。

我国本来想在北斗2号上使用欧洲的原子钟,当时欧洲也答应会卖给我们,但到了中国要用的时候,欧洲突然改口变卦,给了中国一个措不及防。

原子钟是卫星里的核心元件,没有它就没有校准时间,精度也得不到保障,可以说导航卫星基本就没用了,所以说,原子钟非常关键,缺不得。

所以,中国开始自主研发原子钟,经过两年的奋力研制,国产原子钟终于被成功研制出来,性能要比欧洲进口的还要先进。可笑的是,此时欧洲人又愿意将原子钟卖给我们了,价格还折了一半,但中国依然选择了自己的国产原件。

2007年4月14日,中国北斗2号顺利升空,2007年4月17日,地面收到了卫星传回的信号,这个时间刚好卡在了ITU的规定时间内,中国终于取得了成功,如愿占领了申请的频段资源,而这也就意味着,中国在卫星导航系统上已经领先欧洲。

实现了从零到一的巨大突破之后,中国北斗的研发道路才逐渐走上正轨,未来也将实现从一到无限的发展可能。

美国究竟在害怕些什么

目前,我国的北斗卫星导航系统已经顺利步入正轨,也收获了多个国家的青睐。

而就当下情况来看,中国北斗已经完成了国际化布局,争夺了原属于GPS的国际份额,直接打破了美国GPS一家独大的垄断地位,对于美国来讲是非常大的挑战。

其实,美国布局GPS项目花费了数十年的心血和上百亿美金,从第一颗卫星上天到形成可用的网络,再到后期维护费用,成本之高可想而知。但当GPS实现全覆盖后,美国却为大家提供免费服务,这不符合常理。

实质上,看似免费的东西早已在暗中标好了价格。

美国之所以把GPS民用部分拿出来免费使用,就是为了更加广泛地完成GPS的全球渗透,无形中也让各个国家对美国产生了严重的依赖,那个时候我国也是其中一份子,“银河号”事件就让我国吃了大亏。

海湾战争,让中国人警醒

海湾战争中,时任美国国防部长的理查德·切尼,十分有底气地说:“伊拉克绝对不会想到,在没有任何地形特征的情况下,我军能够胜利地横穿西部沙漠。”

而这位部长的底气就是美国国防部研制的全球定位系统——GPS。

有了它的保驾护航,战斧式巡航导弹成为了指哪打哪的利器。

美国航母编队

海湾战争是信息化战争的开端,也让各国看到了卫星导航系统的军事作用。

从国防安全的角度考虑,倘若你拥有巡航导弹,标靶的权力却掌握在他人手中,这无疑是巨大的隐患,若要改变,就必须将主动权掌握到自己手中。

如果发生战争,巡航导弹无疑是常用的武器之一,我们能在这种关键时刻依赖GPS么?

因此,中国必须拥有自己的卫星导航系统。

这同时也意味着,其他国家在某种程度上,不用担心自己的巡航导弹被美国掐了信号,中国的北斗成为了另一个可靠的选择。

中国空间站

再者说,美国GPS与中国北斗也已经在某些层面展开了合作。

早在2017年底,美国就同意GPS融入北斗进行合作,并在用户层次实现了兼容和互操作性,而这也就间接证实了“美国时代一去不复返”。此外,美国还曾多次提出加入中国空间站,但中国并没有接受,足以看出中国航天技术现有的辉煌。

如此看来,中国北斗的确有“厚积薄发”之势,地位也不再美国之下。

在这样的背景下,美国自然不会轻易插手中国事宜,而北斗,也就成了众人口中“连美国都害怕的中国重器”。

您觉得北斗与GPS相比谁更强?欢迎大家在评论区留言讨论。

本文来源:http://tiandingtougu.com/79159.html

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