1993年，中國銀河號貨輪從天津出發(fā)前往中東地區(qū)，因為當(dāng)時中國并未發(fā)展衛(wèi)星定位系統(tǒng)，遠(yuǎn)洋貨輪上使用的都是美國的GPS,在貨輪航行到第16天時，美國突然以船上有違禁物品為由，在沒有中國應(yīng)允的情況下，美國切斷了銀河號貨船的GPS直接導(dǎo)致銀河號貨船迷航，無法繼續(xù)航行，損失慘重。再者，1996年對于當(dāng)時西方的肆意挑釁，不曾想在第一枚導(dǎo)彈命中目標(biāo)后，美軍使用GPS突然干擾，接下來發(fā)射的第二枚和第三枚導(dǎo)彈竟然無故失蹤。在美國的連番羞辱下，中國才意識到全球哪有什么共享科技，核心技術(shù)是要不來，買不來，求不來的。這時我們下定決心衛(wèi)星導(dǎo)航，我們一定要搞出來。

要研發(fā)自己的導(dǎo)航系統(tǒng)談何容易，當(dāng)時我國在這一領(lǐng)域幾乎是一片空白，而國外技術(shù)的封鎖使中國的研發(fā)舉步維艱，但是中國還是看到一絲曙光。當(dāng)時歐洲的伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)因為資金不足導(dǎo)致研發(fā)停滯不前。因此，中國投入了巨大的資金與歐洲共同體聯(lián)合研發(fā)，可是西方國家都是狡猾的狐貍。在中國投入資金之后，歐洲共同體并沒有打算讓中國參與研發(fā)，加上美國從中作梗，使得唯一一絲曙光破滅。這下我們中國最后的捷徑也沒有了，既然封鎖，那我們就自己干。

[敏感詞]我們一起來領(lǐng)略一下我國北斗系統(tǒng)的發(fā)展歷程。

1994年，我國啟動北斗一號工程進(jìn)行試驗，探索。

2000年，第一顆北斗導(dǎo)航試驗衛(wèi)星發(fā)射升空。

2004年，我國正式開始建設(shè)北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

2007年，第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空，成功進(jìn)入預(yù)定軌道。

2009年，北斗三號工程正式啟動建設(shè)。

2012年，由14顆星構(gòu)成的北斗二號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成并正式投入運行。

2016年，北斗二號衛(wèi)星工程獲得國家科技進(jìn)步特等獎。

2017年，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射兩顆北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星，這是北斗三號衛(wèi)星的首次發(fā)射。

2018年，北斗三號基本系統(tǒng)已完成建設(shè)。

2020年6月，北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星升空。

2020年7月，中國北斗三號全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在人民大會堂宣布正式開通。

中國北斗三步走的戰(zhàn)略部署，可以說是所有北斗人在團(tuán)結(jié)努力下創(chuàng)造的中國速度，已經(jīng)讓北斗從區(qū)域邁向全球。在我國長期航天技術(shù)積累和導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的后發(fā)優(yōu)勢下，我國采取了一套與其他任意導(dǎo)航系統(tǒng)都截然不同的思路。多軌道，多頻率，短報文，星間鏈路通信，這都不是說得別人說的就是咱們的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)。

多軌道，目前美國的GPS，俄羅斯的格洛納斯，歐盟的伽利略定位系統(tǒng)都采用的是距離地面20000千米左右的中圓衛(wèi)星軌道，而北斗是唯一采用三種軌道搭配的星座，別是21500千米的中圓軌道，35800千米高的地球靜止軌道和地球同步軌道這三個軌道同時保持約55度傾角，這樣的多軌道設(shè)計和特殊傾角帶來的好處是，北斗衛(wèi)星定位接收機(jī)可以收到至少四顆衛(wèi)星信號，在軌的中圓軌道衛(wèi)星作為主力星座，恰好圍繞地球一圈的軌道周期約為十二小時，這樣就可以保持對全球范圍內(nèi)任一點的穩(wěn)定覆蓋，在任意時間，任意地點都可以觀測到六顆星以上。而55度傾角的設(shè)計也增加了對人口稠密的地球低緯度區(qū)域覆蓋，而高軌衛(wèi)星的軌道周期與地球自轉(zhuǎn)24小時周期完全同步。相對地面而言，固定周期的運動及投影軌跡始終留在亞太，以及延遲到對稱區(qū)域，抗遮擋能力極強。因而，我國北斗在亞太地區(qū)幾乎可以[敏感詞]保持至少十二顆衛(wèi)星可見，大幅提高該區(qū)域定位的精度。在配合地面建設(shè)的增強基站的情況下，實現(xiàn)分米乃至厘米級定位亦很現(xiàn)實。

多頻率，在太空中有一種可以影響電磁波傳播電離層，他會影響衛(wèi)星定位的準(zhǔn)確度，所以必須要消除。電離層的干擾，與衛(wèi)星信號頻率相關(guān)，因而要采用至少雙頻信號，才可以構(gòu)建電離層延遲修正模型，最大限度的來去除這部分的干擾因素，從而準(zhǔn)確的提高衛(wèi)星定位的[敏感詞]度。我國北斗則直接采用的是三頻信號，不僅可以構(gòu)建更復(fù)雜的修正模型，消除高階影響，而且我國在三個頻段上也增加了不同信號的調(diào)制選項，抗干擾能力得到巨大提升，更是提高了定位的可靠性。對于厘米級乃至毫米級定位中最核心的載波向位模糊度解算也大有益處。正因如此，近些年來，原本采用雙頻信號的GPS也正在擴(kuò)展為三頻系統(tǒng)。可見，我國北斗的后發(fā)優(yōu)勢不言而喻。

短報文系統(tǒng)，我們的北斗還有一個獨門絕活，短報文系統(tǒng)簡而言之是通過衛(wèi)星實現(xiàn)天地雙向通信。其他三大系統(tǒng)都不存在接收機(jī)和衛(wèi)星之間的雙向通訊，只是單向接收，而我國北斗可以向擁有此項授權(quán)服務(wù)的接收機(jī)發(fā)送專屬訊息，在沒有任何設(shè)備信號的情況下，可以調(diào)用高軌北斗衛(wèi)星及時與地面互動，在野外搜救，應(yīng)急救災(zāi)工作中提供極大的便利。

星間鏈路通信，導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)需要長期維持，這就意味著需要諸多地面監(jiān)控站、主控站、注入站等附屬部分。對于全球性導(dǎo)航定位系統(tǒng)而言，這些站點位置分布也有要求，但這會進(jìn)一步增加系統(tǒng)運營成本。例如GPS就擁有五個監(jiān)控站，一個主控站和三個注入站，每年開銷不菲。對于北斗而言，不僅有全球建站安全性的問題，還有運營成本的問題，有必要最大限度開發(fā)自身優(yōu)勢。高中軌道搭配的衛(wèi)星星座，使他們之間可以互相聯(lián)絡(luò)，彼此不再孤立，這意味著，北斗只需實現(xiàn)中國境內(nèi)主控，監(jiān)控和注入而高軌衛(wèi)星登高望遠(yuǎn)，就可以實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)其他衛(wèi)星進(jìn)行星間鏈路鏈接。此外，星間鏈路本身也可以用來測距，對于提高星座軌道精度大有裨益。系統(tǒng)內(nèi)部的自我通信，也可以使得整體抗干擾能力大大增強。

那么問題來了，好多人都有一個疑問，我們的北斗系統(tǒng)這么厲害，為什么我們還在使用美國的GPS。實事求是講，我們的北斗雖然具有后發(fā)優(yōu)勢，但并不意味著能夠短期實現(xiàn)后發(fā)制人，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一經(jīng)建成，便需要長期維持持續(xù)投資，最有效的方式便是軍民融合，從民用市場盈利。經(jīng)過幾十年的布局和規(guī)模化應(yīng)用，GPS在民用市場領(lǐng)先優(yōu)勢明顯，依然處在[敏感詞]領(lǐng)先定位。越大規(guī)模服務(wù)價格就會越低，總收入?yún)s由于規(guī)模效應(yīng)增加，進(jìn)一步促進(jìn)建一個更好的系統(tǒng)進(jìn)一步壟斷，這也是原本軍用的GPS 系統(tǒng)之所以長盛不衰，甚至依然在快速迭代進(jìn)步的根本因素。按照歐洲全球定位研究中心的估計，2025年左右，世界范圍內(nèi)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位設(shè)備需求量將超過92億部，而年產(chǎn)值甚至超過2680億歐元。這是個海量的市場，其中亞太市場的增長速度傲視全球，年增速可以達(dá)到40%以上，遠(yuǎn)超歐美的10%到20%左右。對北斗而言，現(xiàn)在是一個最黃金的發(fā)展時期，但他最大的競爭對手依然是GPS系統(tǒng)。與此同時，面對俄羅斯格洛納斯系統(tǒng)的重新復(fù)蘇和也在快速組網(wǎng)的歐洲伽利略系統(tǒng)，北斗只能做到更快，把今年比做是四大導(dǎo)航系統(tǒng)的決戰(zhàn)之年，并不為過，中國和亞太有海量的市場。快速占據(jù)這個民用市場，才是導(dǎo)致系統(tǒng)能夠長期健康發(fā)展的最核心挑戰(zhàn)。相信隨著世界腳步的快速發(fā)展，我國的北斗有朝一日會閃耀在穹隆之頂。

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