三峽大壩、南水北調(diào)、西氣東輸、航天工程,這些深切影響當(dāng)?shù)鼗蛘呷珖?guó)人民的國(guó)家大事我們有所耳聞,也正如他們的名字都透露著霸道一樣,這些工程帶給我們的影響也十分巨大。
北斗導(dǎo)航是什么
如果用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言解釋北斗導(dǎo)航,可以說(shuō)是“中國(guó)的GPS”。北斗導(dǎo)航問(wèn)世的初衷便是在軍方使用中替換掉GPS,使軍方使用的定位系統(tǒng)掌握在自己手中。
與北斗類似的方案有歐盟的伽利略定位系統(tǒng),俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng),都是使軍用定位脫離GPS,逐漸用本土定位系統(tǒng)取而代之。
有GPS為什么還要做北斗導(dǎo)航
這是很多民眾的疑問(wèn),GPS作為成熟的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)營(yíng)多年,為什么中國(guó)還有大力發(fā)展北斗導(dǎo)航?
這個(gè)問(wèn)題分兩點(diǎn)回答
首先,軍事方面。GPS有兩段頻率,一段頻率使用C/A碼作為民用,另一段使用P碼專屬軍用。在開始民用C/A碼的設(shè)計(jì)時(shí),并沒(méi)有要求具有太高的設(shè)計(jì)精度,但設(shè)計(jì)初步完成后發(fā)現(xiàn)精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)需求,已經(jīng)威脅到了民眾安全,所以在后期加入了SA(SelectiveAvailability)技術(shù),即人為地將誤差引入衛(wèi)星中和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中,故意降低GPS精度。雖然SA技術(shù)于2000年5月2日4時(shí)終止實(shí)施,但全世界尤其是各國(guó)政府已經(jīng)對(duì)GPS失去了信心。一旦戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),如果僅依賴GPS,所有的導(dǎo)航手段將全部失效,所以出于軍事自主權(quán)來(lái)說(shuō)必要研究北斗導(dǎo)航。
其次,民用方面。目前國(guó)內(nèi)只要可以使用GPS的硬件,射頻單元成本中都包含GPS專利費(fèi)用,這是非常大的一個(gè)指出。而且導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)目前還在蓬勃發(fā)展,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)還有巨大的缺口,這些缺口如果用北斗導(dǎo)航覆蓋,產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不可估量。
但最主要的還是軍用。
與GPS相比,北斗導(dǎo)航有什么優(yōu)點(diǎn)?
與GPS相比北斗導(dǎo)航現(xiàn)階段最主要的優(yōu)勢(shì):安全。
1.安全。安全是建立北斗最重要的原因。GPS使用這么多年,軍方使用時(shí)候還會(huì)心驚膽戰(zhàn),因?yàn)閼?zhàn)時(shí)美國(guó)絕對(duì)不會(huì)讓你用他的GPS,因?yàn)镚PS加密或者關(guān)閉的主動(dòng)權(quán)在美國(guó)手中。只要建成了北斗導(dǎo)航,國(guó)家軍用定位才能真正把握在自己手中,握緊主動(dòng)權(quán)的代價(jià)僅僅是再投入幾百億人民幣而已,一個(gè)字,值!
2.短報(bào)文通信服務(wù)。短報(bào)文通信服務(wù)完全是中國(guó)的原創(chuàng)功能,而且非常實(shí)用。08年汶川地震,震區(qū)有效的通訊方式包括北斗一代,短報(bào)文通信服務(wù)其實(shí)與衛(wèi)星電話異曲同工,勝在價(jià)格便宜,現(xiàn)在120字信息3毛/條。短報(bào)文通信服務(wù)在航海以及國(guó)內(nèi)荒無(wú)人煙地區(qū)有著重要的意義。
3.定位精度。北斗系統(tǒng)定位精度由水平25m、高程30m,提高至目前水平10m、高程10m,測(cè)速精度由每秒0.4米,提高至0.2m,受時(shí)精度優(yōu)于20ns,目前在中國(guó)及周邊地區(qū),北斗系統(tǒng)服務(wù)性能與GPS相當(dāng)。北斗在剛投入使用就能達(dá)到如此精度,連主持設(shè)計(jì)北斗的許其鳳院士都沒(méi)有想到,而且北斗還有再提升的空間。
4.促進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。深圳周邊有很多制造芯片的企業(yè),可技術(shù)始終不如國(guó)外,如今制造北斗芯片是企業(yè)提升的契機(jī)基本所有人都贊同,而且多廠競(jìng)爭(zhēng)有利于技術(shù)提高?!氨倍泛苜嶅X,國(guó)家給你創(chuàng)造機(jī)會(huì)了,這個(gè)錢要怎么拿,就看各自的本事了”。
5.速度快。歐洲早在1999年2月10日就提出建設(shè)伽利略定位系統(tǒng),直到2012年才能初步發(fā)揮頂面精準(zhǔn)定位的功能。北斗從2007年起到2012年共發(fā)射16顆衛(wèi)星,再加上2013年公布的兩份文件,北斗正式開始商用,這是建造速度上的快。而北斗與伽利略在使用頻率上有重疊,根據(jù)優(yōu)先使用法則,中國(guó)獲得這一頻率的使用權(quán),避免“有星沒(méi)法用”的悲劇。
暫時(shí)僅介紹這5點(diǎn)優(yōu)勢(shì),北斗其他優(yōu)勢(shì)諸如三頻信號(hào)、有源定位及無(wú)源定位、境內(nèi)監(jiān)控、分步開通、高端產(chǎn)業(yè)逐步成熟等優(yōu)勢(shì)不在復(fù)述,如有興趣請(qǐng)參考下方文獻(xiàn)。
北斗導(dǎo)航有什么缺點(diǎn)
上文粗略分析了北斗的優(yōu)點(diǎn),接下來(lái)分X點(diǎn)粗略說(shuō)一下北斗的缺點(diǎn)。
1.衛(wèi)星質(zhì)量不高,使用壽命短。GPS衛(wèi)星的壽命一般在8年,北斗衛(wèi)星的使用壽命在5年左右,已發(fā)射的16顆衛(wèi)星中,已有2顆老舊衛(wèi)星失效。中國(guó)重工業(yè)與精加工存在短板每個(gè)人都清楚,發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)與原子鐘技術(shù)不如歐美也沒(méi)有辦法,在這種情況下我們?cè)斐隽擞裢迷虑蜍嚤疽巡蝗菀祝谝笈恐圃斓男l(wèi)星中能達(dá)到5年壽命已是極限。
2.芯片價(jià)格較高。由于中國(guó)以前沒(méi)有發(fā)展芯片技術(shù),所以造成現(xiàn)在“無(wú)芯可用”的地步,尤其在研發(fā)階段投入非常大,但等到將來(lái)成熟芯片研制成功后,大規(guī)模生產(chǎn)效應(yīng)自然會(huì)使得成本降低。
3.強(qiáng)制安裝北斗。當(dāng)年剛聽說(shuō)在特定領(lǐng)域強(qiáng)制安裝北斗導(dǎo)航時(shí),許多民眾感到不舒服,但這是不得已而為之。比如在公眾交通強(qiáng)制安裝北斗導(dǎo)航,可以給民眾出行安全帶來(lái)保障;在航海領(lǐng)域強(qiáng)制安裝北斗,遇到惡劣天氣時(shí)除了雙重定位的優(yōu)勢(shì)還可以使用短文通信服務(wù),十分便捷。
北斗導(dǎo)航最后將會(huì)怎樣,我們?cè)撛趺醋?
大膽猜測(cè),北斗導(dǎo)航將來(lái)在中國(guó)會(huì)成為標(biāo)準(zhǔn)配置,但不強(qiáng)制民眾使用GPS。
美國(guó)在1994年完成GPS后,不止對(duì)其軍事產(chǎn)生了重大影響,在民用方面更是令使用者依賴GPS。開放民用GPS后,美國(guó)迅速用GPS壟斷的優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)全球并實(shí)現(xiàn)盈利。中國(guó)開發(fā)的北斗系統(tǒng),能打破美國(guó)GPS對(duì)衛(wèi)星定位技術(shù)的壟斷,而且在保證軍用領(lǐng)域的同時(shí)盡可能向民用領(lǐng)域開發(fā),以便實(shí)現(xiàn)盈利。根據(jù)預(yù)測(cè),到今年北斗相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破500億,預(yù)計(jì)到2020年,產(chǎn)值將達(dá)4000億元人民幣,而且現(xiàn)在廠商不多,完完全全是一片藍(lán)海!還是那句話:”北斗很賺錢,國(guó)家給你創(chuàng)造機(jī)會(huì)了,這個(gè)錢要怎么拿,就看各自的本事了。
從經(jīng)濟(jì)層面來(lái)說(shuō),北斗是否能取代GPS除了看技術(shù)上是否先進(jìn),還要看是否有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),通俗地講就是便宜,但結(jié)合現(xiàn)在的國(guó)家巨額補(bǔ)貼,經(jīng)濟(jì)不占優(yōu)勢(shì)基本不可能。
從國(guó)家安全來(lái)講,GPS將來(lái)最多能用在普通民用導(dǎo)航上,其他各領(lǐng)域(尤其是關(guān)乎國(guó)家安全)將強(qiáng)制安裝北斗!
最后總結(jié)一下,如果是行業(yè)相關(guān)人員,一直跟著北斗走,以后會(huì)迎來(lái)很大的發(fā)展空間。如果是普通消費(fèi)者,將來(lái)會(huì)在北斗與GPS的雙重輔助下得到更精準(zhǔn)的定位,給生活帶來(lái)更多的便利。總體來(lái)說(shuō),北斗是國(guó)家的根本,也是我們安全的保障!