文 | 渣叔

编辑 | 渣叔

中美俄三国在卫星导航系统上的竞争一直备受瞩目，作为大国科技实力的象征，精度的对比尤为重要。

美国的GPS系统在全球使用范围最广，精度可达0.1米，俄罗斯的格洛纳斯系统精度约为1.5米，而我国自主研发的北斗系统，其精度究竟达到了什么水平？

美国GPS系统作为全球最早建成并投入使用的卫星定位系统，其定位精度一直备受关注，GPS系统在1994年正式建成之初，就展现出了在当时非常先进的精度指标。

根据公开数据显示，GPS系统的定位精度在民用领域可以达到10米左右，而在军用领域则可精确到0.1米。

这种厘米级的精度，使GPS系统在军事作战中发挥了巨大作用，在海湾战争中，采用GPS精确制导的战斧导弹，其命中率达到了98%。

这主要得益于GPS系统提供的高精度定位信息，战斧导弹可以借此精确锁定目标，大大提高了命中精确度。

而在后来的伊拉克战争中，美军使用的6500多枚GPS精确制导武器，也取得了极高的命中精确度，重创了伊拉克的坦克部队。

GPS系统实现如此高精度的定位，主要依靠了它独特的技术方案，该系统通过24颗卫星构成全球网，这些卫星不断发送导航信号。

地面用户只要用天线接收这些信号，就可以测量自己与卫星之间的距离，再结合三角定位算法，就可实现三维定位。

为进一步提升精度，GPS系统还使用了载波相位定位法等技术手段，这种相位定位可以精确测量信号传播时间，从而计算距离，实现厘米级的定位精度。

当然，保持如此高精度的持续卫星定位服务，GPS系统本身也付出了巨大代价，据了解，美国政府仅用于GPS系统的研发和建设，就投入了超过200亿美元的资金。

并且系统建成后，还需要持续的维护与更新，以保证24颗卫星的正常运行，这对美国的财政支出压力很大，但是，GPS的军用价值又凸显了这样的投入非常必要。

尽管GPS系统因其高精度而备受青睐，但过度依赖美国系统也存在安全隐患，一些国家已着手研发自主的卫星导航系统，以降低对GPS的依赖。

但要实现与GPS相近的精度，还需持续技术创新与积累，目前看来，GPS在卫星导航定位领域，其精度仍优于其他系统，维持着技术领先地位。

苏联时期，苏联意识到全球卫星导航系统的重要性，因而启动了格洛纳斯系统的研发，但不幸的是，苏联解体，这个计划被迫中断。

新成立的俄罗斯国家处于经济艰难时期，但为摆脱对美国GPS系统的依赖，俄罗斯还是决心继续开发格洛纳斯系统，经过长期缓慢建设，直到2011年，格洛纳斯系统才正式运行。

与美国GPS类似，格洛纳斯也可为军用和民用领域提供导航定位服务，但由于资金短缺，格洛纳斯系统的定位精度只达到约1.5米，这与GPS的精确度有一定差距，这对俄军的作战能力形成一定制约。

为提高格洛纳斯的军用价值，俄罗斯计划研发新一代的格洛纳斯K2系统。

据负责人透露，格洛纳斯K2预计能达到0.3米的定位精度，据文件显示，在2030年前后还可能进一步提升到0.1米，与GPS系统基本持平。

这无疑将增强俄军的作战能力，不过，由于研发更新需要大量资金支持，这一计划仍需一定时间才能实现。

当前，俄罗斯正在与中国合作，利用北斗系统提升格洛纳斯在民用领域的应用，这有助于弥补军用上与GPS的差距。

可以看出，尽管存在先天条件的制约，俄罗斯仍在努力完善格洛纳斯系统，以增强自身的卫星导航实力，未来格洛纳斯精度的提高，将对俄罗斯乃至世界的军事力量平衡带来一定影响。

随着科技的快速发展，卫星定位技术在国防和民用领域发挥着越来越重要的作用，中国也致力于自主研发卫星定位系统，取得了令人瞩目的成就。

中国自主研制的北斗卫星导航系统始于上世纪90年代，经过20余年的努力，已基本实现全球覆盖。

北斗系统由空间部分、地面部分和用户终端组成，空间部分包括各种不同类型的卫星，目前已发射超过60颗，按照轨道类型可以分为中地球轨道卫星、地球静止轨道卫星和倾斜地球同步轨道卫星。

这些卫星采用了多种先进技术，实现了高精度时频产生和同步，大大提高了系统性能，地面部分则构建了数十个监控站和近十个上传站，覆盖全国各地，实时监控卫星运行状态。

用户终端方面，移动手机厂商纷纷推出支持北斗的智能手机，此外还有各类汽车和个人导航设备、测绘仪器等。

北斗系统的定位精度是一个关注的焦点，据官方介绍，北斗系统的水平定位精度可达10米，速度精度达0.2米/秒，为全球最高水平。

与此同时，也有报道称，在军用领域，北斗系统经过专门设计，其精度甚至达到厘米级，完全满足高精度军事需求。

相比之下，美国GPS系统的民用精度为5米左右，俄罗斯格洛纳斯系统精度也只在1-2米，可以看出，北斗系统的精度已经达到甚至超过当前世界一流水平。

此外，北斗系统在抗干扰性能等方面也具备显著优势，抗干扰方面，北斗系统可以抵御自然干扰和敌对破坏干扰。

卫星方面，北斗系统卫星数量达到30颗以上，远超其他系统，运行更为可靠稳定，用户终端方面，北斗芯片产量已达到亿级，终端种类繁多，覆盖面广。

展望未来，北斗系统准备与其他国家的卫星定位系统开展互操作和兼容，为全球用户提供更优质的导航服务。

北斗系统的建成运营，使中国摆脱对外国卫星导航系统的依赖，具有重大战略意义，这不仅将促进北斗产业的快速发展，也将给中国经济社会发展带来深远影响。