文 | 亓钦

编辑 | 亓钦

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在全球科技竞争中，卫星定位系统的精度与覆盖范围已成为衡量国家科技实力的重要标尺之一，美国GPS、中国北斗、俄罗斯格洛纳斯这三大系统构成了全球卫星导航领域的核心力量。

它们不仅在军事领域发挥着至关重要的作用，也在民用领域深入渗透到交通、农业、通信等方方面面,作为全球化竞争的技术象征，这三大系统究竟有何差异？它们的军用定位精度分别是多少？在全球化格局中，这些系统的技术发展又经历了怎样的转折与突破？

美国GPS：从冷战诞生的“天眼”

全球导航卫星系统的概念最早由美国提出，20世纪70年代正值冷战高峰，美国为了确保在军事技术上的绝对优势，启动了GP计划,作为全球第一个卫星导航系统，GPS的诞生背景不仅是技术进步的需求，更是冷战中美苏科技军备竞赛的直接产物。

1973年，美国国防部正式立项GPS项目，至1994年，经过21年的技术攻关，GPS系统全面建成并投入使用。

该系统由24颗卫星组成一个中轨道（MEO）星座，覆盖全球98%的区域，成为全球范围内最广、运行最稳定的卫星导航系统,随着技术不断升级，目前GPS卫星的数量已增至31颗，系统精度也得到了极大提升。

在精度方面，GPS系统堪称全球导航领域的标杆,其定位精度分为两大层次：军用级和民用级。

军用级精度定位精度高达0.1米，即厘米级,这种高精度为美军的精确武器制导提供了强大的技术支撑，足以让导弹击中敌方建筑的特定窗户，甚至某一条街的中心点。

民用级精度约为1米，能够满足绝大多数日常导航需求，如交通导航、物流运输、地理测绘等。

GPS的这种精度优势在现代战争中得到了淋漓尽致的体现,例如，在1991年的海湾战争中，美军首次将GPS投入实战，凭借精确制导武器对伊拉克军队实施了精准打击，奠定了战争胜利的基础。

随着技术的成熟，GPS不仅成为美国军事霸权的重要支柱，也在民用市场中占据了主导地位。

据统计，目前全球有超过30亿设备使用GPS服务，从智能手机、汽车导航到农业自动化，它的应用几乎无处不在,作为全球化的幕后推动者，GPS还为美国获取全球经济情报提供了强大的技术支持。

中国北斗：从“追赶”到“并肩”

20世纪末，中国在卫星导航领域面临着美国技术封锁的严峻挑战，例如，美国出售给中国的航天零部件价格高昂，甚至可能植入后门，威胁国家安全，在这样的背景下，中国决心走自主研发之路，于1994年启动了北斗导航系统的研发计划。

北斗系统的研发历程充满艰辛，从最初的区域覆盖到全球系统，中国用了近30年的时间完成了从追赶到赶超的跨越式发展。

2020年6月23日，北斗三号全球系统最后一颗卫星成功发射入轨，标志着北斗系统正式完成全球组网，成为全球卫星导航领域的一支重要力量。

北斗系统的技术水平已跻身世界前列，尤其在定位精度方面表现突出：

军用级精度与GPS相当，达到了厘米级，这种高精度使得北斗在军事领域具备了与GPS抗衡的能力，能够为中国的导弹、无人机等武器提供精准制导。

民用级精度为1米，同时测速精度可达每秒0.2米，这种测速能力在高铁导航、无人驾驶等领域展现出了独特的优势。

不仅如此，北斗还具备一些独特功能，如短报文通信、国际搜救增强服务和星基增强服务，能够为特殊场景提供更加多样化的服务。

北斗系统的全球覆盖极大地增强了中国的军事战略能力，例如，通过北斗的支持，中国的导弹打击精度得到了显著提升，能够在复杂战场环境中实现精确打击。

此外，在民用领域，北斗已服务于全球100多个国家，广泛应用于智慧农业、交通管理、抗震救灾等领域。

北斗的成功不仅是中国技术实力的体现，也标志着中国在全球科技竞争中的崛起，通过自主研发，中国实现了对美俄技术封锁的突破，为全球导航市场提供了更具竞争力的选择。

俄罗斯格洛纳斯：辉煌与困境并存

格洛纳斯系统的研发始于苏联时期，其目标是与美国GPS抗衡，苏联解体后，俄罗斯经济和军事力量受到重创，格洛纳斯系统的建设一度陷入停滞，直到2000年后，随着普京政府加大投入，格洛纳斯系统才逐步恢复。

目前，格洛纳斯系统由26颗卫星组成，覆盖范围包括俄罗斯全境及周边地区，虽然其技术水平落后于GPS和北斗，但仍在俄罗斯军事领域发挥着重要作用。

在精度方面，格洛纳斯目前的表现不及中美系统，民用级精度约为1.5米，未来计划通过增加卫星数量将精度提升至0.5米。

由于长期依赖外国技术和组件，俄罗斯在升级格洛纳斯系统时面临巨大困难，特别是在西方制裁下，关键材料（如氮化镓）几乎完全依赖进口，导致系统发展受限，尽管如此，格洛纳斯在军事上的应用仍然“够用”，例如为俄罗斯的“伊斯坎德尔”导弹提供了可靠的制导支持。

从技术精度到全球覆盖，美国GPS凭借其先发优势和技术实力仍占据领先地位，但中国北斗以惊人的发展速度和广泛的应用领域，正在快速追赶，与GPS形成了双雄争霸的格局，而俄罗斯格洛纳斯虽然相对落后，但在本国军事领域仍然不可或缺。

可以预见，未来全球卫星导航领域的竞争将更加激烈，在这一场没有硝烟的技术竞赛中，厘米级的精度差距可能决定战场的胜负，也可能改变全球经济的格局。

信息来源：作者：王昊昊,张照星,瞿智 来源：中国科学报 发布时间：2024/10/9 12:51:52

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