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2020年,是一个对中国科技发展史具有里程碑意义的年份,当年北斗三号全球卫星导航系统正式建成,这意味着中国有了自己的全球卫星导航系统,不再依赖美国的GPS。
而官方数据表明,北斗系统在定位的准确性和抗干扰能力上,已经比GPS更胜一筹。
但四年过去了,一个尴尬的现实却摆在我们面前:GPS依然在中国市场占据着主导地位。
这种局面不禁让人产生疑问,北斗究竟差在哪儿?为什么四年过去仍旧无法完全取代GPS,成为中国市场的主流呢?
北斗系统的问世
在1991年,海湾战争的爆发让全世界都大吃一惊,这场战争不仅重塑了世界格局,也让中国对现代战争有了更深刻的认识。
美军凭借GPS系统提供的精准定位和导航能力,如同拥有“上帝视角”,对敌方的军事部署进行精确打击,导致伊拉克军队损失惨重,而美军的伤亡却非常小。
数据对比更是触目惊心:伊拉克损失了三百多架飞机,近四千辆坦克,以及一千五百辆装甲车,直接经济损失高达两千亿美元,伤亡人数超过十万,其中近九万人被俘。
而美军伤亡人数仅四千多人,阵亡人数不足三百五十人,即使加上非战斗死亡人数,也未超过五百人,装备损失更是微乎其微。
海湾战争的结果,让世界各国都意识到现代战争已经发生了根本性的变化,GPS系统在战争中展现出的巨大威力,也给我国带来了巨大的震撼和警醒。
其实在之前,我国就意识到了卫星导航系统的重要性。
1993年,美国怀疑中国货船“银河号”运输违禁化学武器,所以对这艘船进行了不合理的拦截和搜查,因为美国单方面关闭了“银河号”的GPS导航服务,使其在茫茫大海上失去了方向,如同无头苍蝇般漂泊。
最终“银河号”被困公海长达33天之久,给船员的生命安全和中国的主权尊严带来了严重威胁,“银河号”事件让中国意识到,依赖别人的关键技术,就像把自己的命运交给别人掌控。
发展自主可控的卫星导航系统,已不再是一个选择题,而是一个必答题,这不仅是国家安全的问题,还关系到国家的未来发展。
北斗系统的问世
经历过种种阵痛,中国开始着手开发自己的卫星导航系统。
1994年,北斗系统正式立项,并制定了“三步走”发展战略:第一步,建设北斗一号系统,实现区域导航;第二步建设北斗二号系统,实现区域服务能力提升;第三步建设北斗三号系统,实现全球覆盖。
那时候中国在卫星导航技术上几乎是一片空白,一切都得从零开始,资金紧张、技术受限、人才不足,这些难题像座座大山挡在了北斗系统研发团队的面前,但中国航天人面对困难没有丝毫退缩,他们靠着“两弹一星”的精神,克服困难,脚踏实地一步步前进。
2018年北斗系统迎来了一个高光时刻,这一年,中国以惊人的速度发射了18颗北斗卫星,创造了世界航天史上的奇迹,这标志着北斗三号系统已经基本建成,开始为全球用户提供服务。
2020年,北斗三号系统正式建成,这标志着中国北斗导航系统“三步走”战略圆满完成,北斗系统的建成,不仅打破了GPS的垄断地位,还展示了中国科技实力的大幅提升。
跟GPS比起来,北斗系统在覆盖范围、定位精度和服务功能上都有自己的亮点,比如北斗在亚太地区有更强的信号,定位更准确。
此外北斗还提供短报文通信功能,可以在没有手机信号的地方发送简短信息,这对于救援和户外探险特别有用,北斗的服务种类更多,比如高精度服务、国际搜救服务等,能够满足不同用户的需求。
之所以北斗系统在定位精度上要优于GPS,主要得益于北斗系统独特的卫星轨道设计,北斗系统用的是地球静止轨道卫星、地球同步轨道卫星和中地球轨道卫星的组合,而GPS只用了中地球轨道卫星。
因为加入了GEO和GSO卫星,北斗可以对特定区域进行更密集的覆盖,这样定位精度就更高了,而且北斗系统还实现了卫星之间的互相通信,能够实时修正定位误差,进一步提高了定位精度。
官方数据显示,北斗系统的定位精度已经提升到10米以内,而GPS民用码的精度一般在15到20米之间。
但尽管这样,北斗的使用率还是不如GPS。
抢占先机的GPS
虽然北斗系统在技术上已经超越了GPS,但在市场推广方面却面临着巨大的挑战,GPS是最早上线的卫星导航系统,已经建立了成熟的市场环境,全球大部分导航设备制造商都在围绕GPS系统设计和开发产品,形成了一个庞大的GPS生态圈。
要打破这个生态圈,并非易事。
首先更换导航系统需要对现有的硬件设备进行改造,这需要大量的资金投入,用户已经习惯了用GPS,要让他们改用别的系统还得慢慢来。
因此北斗系统在市场推广初期,面临着设备兼容性和用户习惯的双重挑战。
而且相比于免费的GPS,北斗因为在运营初期需要收取一定费用,这也导致很多消费者不愿意买单,仍旧选择GPS系统。
为了让更多人用上北斗系统,中国政府推出了一系列举措,在政策层面,政府鼓励企业使用北斗系统,并在一些重点领域强制使用北斗系统,例如交通运输、公共安全等。
另外在技术层面,中国积极推动北斗系统的国际化,与其他国家开展合作,共同推广北斗系统的应用,泰国是北斗系统第一个走出国门的落地国家。
中国在泰国建立了北斗地基增强系统,为泰国用户提供更高精度的定位服务,现在北斗系统已经延伸到全球200多个国家和地区,在很多领域都有了广泛的应用。
其实北斗系统的发展并不是为了取代GPS,而是为了和GPS一起,更好地服务全球用户,北斗和GPS的兼容,可以实现优势互补,为用户提供更可靠、更精准的定位服务。
例如在一些信号复杂的地区,可以同时使用北斗和GPS两种系统,提高定位的稳定性和精度,未来全球导航系统将朝着更加融合的方向发展,形成一个多系统共存、互操作的局面。
在以后,中国将继续秉持开放合作的态度,与其他国家共同推动全球导航技术的发展,为全人类谋福祉。
信息来源:
1.北京日报客户端2023.12.03《全球民航通用,国际社会广泛认可!北斗系统具备哪些功能?》
2.澎湃新闻2020.06.27《“数”说北斗丨从起步到全球组网 北斗建设的“三步走”》
3.闽南网2018.04.12《北斗与GPS对比有什么不同 定位功能到底谁更强?》