9月17日，新華網(wǎng)報道，記者從首屆衛(wèi)星應(yīng)用國際博覽會上了解到，我國北斗三號全球定位系統(tǒng)正式啟動建設(shè)，計劃今年底將發(fā)射四顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星。
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國正在實施的自主發(fā)展、獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，可以在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務(wù)，并具有獨特的短報文通信功能。
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)副總設(shè)計師冉承其表示：“我們正在建設(shè)的北斗三號系統(tǒng)，它除了全球覆蓋以外，在性能上、系統(tǒng)的可靠性上，還會有大的提高。從定位精度來講，會在現(xiàn)有系統(tǒng)性能提高一到兩倍。”
中國為什么要耗時耗力的發(fā)展北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)？期間是怎么與歐美日進行博弈的？中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)究竟發(fā)展的怎樣？這篇文章講清楚了。
本文轉(zhuǎn)載自雷鋒網(wǎng)，不代表瞭望智庫觀點。
國際上有一個高大上的俱樂部，它只有四個會員，卻吸引了各國首腦的關(guān)注和眾多頂級科學家工程師的研究，這個俱樂部就是GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)），四個會員分別是美國GPS、歐洲伽利略GALILEO、俄羅斯格洛納斯GLONASS、中國北斗COMPASS。
中國北斗是個新會員，同時也是發(fā)展勢頭最猛的會員，北斗是咋回事？對我們的生活有什么影響？這是一個很有意思的話題。關(guān)于北斗，學術(shù)期刊上的文章有很多了，但專業(yè)文章的術(shù)語太多，普通人讀不懂，而且也不會有興趣去讀。
媒體和網(wǎng)絡(luò)上也有一些介紹性的文章，多數(shù)是彰顯政府成就的宣傳稿，內(nèi)容比較零散，不便于讀者全面了解，而且很多文章的說法并不準確，顯然是非專業(yè)人士寫的?？萍紙蟮啦皇怯煽萍既耸孔珜懀俏目瞥錾淼挠浾咦焦P，這種現(xiàn)象是國內(nèi)科技報道的痼疾。
因為專業(yè)的原因，我一直關(guān)注著北斗，而且多年通信專業(yè)基礎(chǔ)課的教學實踐，培養(yǎng)了我將復(fù)雜的專業(yè)問題用通俗的語言描述出來的特長。我利用了兩個月的業(yè)余時間，查閱了大量公開發(fā)行的資料，梳理出了這篇全面介紹北斗衛(wèi)星的科普長文。
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從GPS說起
1957 年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射了全世界第一顆人造地球衛(wèi)星，開創(chuàng)了人類的空間世紀。美國對此密切關(guān)注，有一位名叫比爾。蓋伊和數(shù)學家和一位叫喬治。威芬巴赫的物理學家，他們在霍普斯金的應(yīng)用物理實驗室里發(fā)現(xiàn)了一個現(xiàn)象，那就是這顆衛(wèi)星的頻率出現(xiàn)了偏移，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)是相對運動引起的多普勒頻移效應(yīng)。
這兩位科學家對此進行了實驗研究，發(fā)現(xiàn)如果在地面上架設(shè)多部接收機，就可以根據(jù)接收到的信號的不同頻差推算出這個衛(wèi)星的具體位置，他們很高興地把這個研究成果告訴了實驗室主任弗蘭克。麥克盧爾，說他們已經(jīng)實現(xiàn)了對蘇聯(lián)衛(wèi)星的多普勒定位跟蹤。
弗蘭克主任當時在做海軍的一項研究，研究內(nèi)容是五角大樓如何知道茫茫大海中軍艦的具體位置，聽到兩位科學家的匯報后他眼前一亮，既然你們能夠發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星在哪里，如果把問題反過來，衛(wèi)星就能發(fā)現(xiàn)你們在哪里，海軍軍艦定位的問題有思路了！
GPS系統(tǒng)就按這種思路啟動了，方案中需要解決的第一個問題就是：衛(wèi)星該采用低、中、高哪種軌道？如果采用低軌道的話，發(fā)射成本比較低，精度比較高，但若覆蓋全球的話則需要200顆衛(wèi)星，這樣浩大工程實在是負擔不起。
如果采用高軌道，理論上三顆衛(wèi)星就能覆蓋全球，但除了高軌道衛(wèi)星的發(fā)射難度大之外，更主要的是定位精度會很低，原因有兩個：一是軌道太高會導致測量誤差大，二是靜止軌道與地面物體的相對速度很小，不利于使用多普勒頻移的解算方法。
中軌道是比較折衷的方案，覆蓋全球只需要24-36顆衛(wèi)星，由于軌道是運動的，即使地面的物體不動，但相對衛(wèi)星的速度也很大，這就可以充分利用多普勒頻移方法了。
基于以上綜合考慮，美國選擇了24顆衛(wèi)星的中軌道星座，1978年發(fā)射了第一顆，全系統(tǒng)在1995年投入運行，現(xiàn)有衛(wèi)星30顆，分為軍用和民用兩種定位模式，其中民用方式向全球開放。
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美國是不是活雷鋒？
GPS是個好東西，對人們生活品質(zhì)的提升相當大，例如汽車和手機導航就非常重要，人們告別了在紙制地圖上找路的歷史。GPS對于探險航海就更重要了，關(guān)鍵時刻可以救命。這么好的東西，美國又投入了巨資，居然向全世界免費，難道美國政府是活雷鋒？
其實即使GPS不免費那也收不上來錢，為啥這樣說呢？因為GPS是單向通信體制，這跟廣播電視塔類似。廣播電視塔大家都知道，它只管發(fā)射信號，到底有1個收音機聽還是1萬個收音機聽，廣播電視塔是不知道的，GPS系統(tǒng)也是如此，30顆衛(wèi)星只管不停地向地面發(fā)信號，具體是誰在接收并使用這些信號，它是根本不知 情的，既然不知情，那還怎樣收錢？
通過售賣高價解碼芯片來收錢行不行？答案是不行，因為GPS采用的是只發(fā)不收的單向通信機制，這對加密傳輸來說是先天的障礙，即使搞了加密，沒幾天就會被破解了，尤其是民碼還要求簡單易用，接收設(shè)備要求成本低廉，這對加密來說就更加困難了。
如果GPS免費，則一定會在全球形成巨大的市場，依托這套系統(tǒng)會產(chǎn)生新的國際性產(chǎn)業(yè)，同時會形成一股強大的國家軟實力，所以說GPS免費是符合美國國家利益的。
GPS 免費對全世界的民生來說是個福利，但在軍事方面卻是個挑戰(zhàn)，美國敵對國家的軍機戰(zhàn)艦上當然也可以安裝，美國人也禁止不了，這對美國是不是一個威脅呢？其實 GPS開放的只是民碼，精度比美國軍方使用的軍碼差了十倍，先天就挫了一大截。更重要的是，萬一跟美國打起了仗，人家把GPS民碼給你一停，你已經(jīng)很依賴 GPS了，甚至連指南針都丟了，這可就抓瞎了。如果美國不給你停GPS，而是發(fā)個欺騙碼，瞄準美國的導彈就可能飛到自己的陣地上，這更加可怕。
所以說，他國的軍備絕不能使用美國的GPS，一旦形成依賴就會像吸毒者一樣無法自拔，必須要發(fā)展本國的定位導航系統(tǒng)。當然，發(fā)展本國的定位導航系統(tǒng)也只是少 數(shù)大國的權(quán)利，至于泰國墨西哥等小國家其實是不必操這個心的，因為全球定位導航系統(tǒng)實在是太浩大，綜合國力微弱的小國家們根本就造不起，還是老老實實地繼 續(xù)用GPS吧，這倒也省心。
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北斗一代的由來
中國是個有抱負的大國，在定位導航衛(wèi)星這事上可不能圖省心，實際上從上個 世紀70年代就已經(jīng)開始鬧心了，七五規(guī)劃中提出了“新四星”計劃，隨后提出過單星、雙星、三星、三到五顆星的區(qū)域性系統(tǒng)方案，以及多星的全球系統(tǒng)設(shè)想。研究、論證、再研究、再論證……從來就沒有停止過。
80年代初期，以“兩彈一星”元勛成芳允院士為首的專家團體提出了雙星定位方案，這是當 時公認的最優(yōu)方案，但因經(jīng)濟條件等種種原因又擱置了十年。1991年是個重大轉(zhuǎn)折點，海灣戰(zhàn)爭把中國人打醒了，美國的GPS在作戰(zhàn)中的應(yīng)用非常成功，決策層深刻意識到以后打仗沒這東西是真的不行，被擱置十年的雙星定位方案于是馬上啟動。
為啥不像美國那樣搞30顆衛(wèi)星的系統(tǒng)呢？當時的國情是 又沒經(jīng)驗又沒錢，剛起步可得悠著點，從小打小鬧開始吧，上來就玩大的容易搞砸鍋。一定會有網(wǎng)友問，在空間中三個坐標才能定位，兩顆衛(wèi)星不夠用??？這是個好問題，雙星定位方案中有個高度儀，用戶需要自測高程，并將結(jié)果作為第三個坐標，這就好比是在地球中心裝了一個虛擬的衛(wèi)星，這就實現(xiàn)了三星定位。那為什么不 干脆發(fā)射三顆衛(wèi)星呢？原因很簡單，高度儀很便宜，這個方案更省錢。
只有兩顆星，當然不能像美國GPS那樣搞中軌道的，軌道低了覆蓋面就小，兩顆中軌道衛(wèi)星多數(shù)時間會在中國上空以外的地方飛行，那中國大陸還咋用呢？因此只能搞高軌道的，而且還得是靜止的，這樣才能妥妥地停在中國大陸的上空。
靜止高軌道是雙星定位的必須選擇，從技術(shù)上講這毫無疑問是正確的，但卻埋下了性能不強的隱患，這就是要談的下一個問題，北斗一代被詬病。
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北斗一代被詬病
MH370 失聯(lián)后出現(xiàn)了很多科普，令公眾熟悉了多普勒效應(yīng)這個名詞，那多普勒效應(yīng)對衛(wèi)星來說到底是好事還是壞事呢？這要看是哪一種衛(wèi)星，多普勒效應(yīng)對導航定位衛(wèi)星來 說是好事，因為衛(wèi)星相對地面物體被測物體的相對速度越大，多普勒效應(yīng)越明顯，定位就會更加準確，這甚至是定位導航衛(wèi)星的核心原理基礎(chǔ)。
但是，多普勒效應(yīng)對通信衛(wèi)星來說就是壞事了，因為頻率偏移會導致通信失敗，必須得做修正。例如位于印度洋上空的亞太國際通信衛(wèi)星就是相對地面固定的，失聯(lián)的 MH370在最后階段發(fā)出的7次探尋信號被這顆衛(wèi)星測出了頻率偏移，這本來是要被修正掉的數(shù)據(jù)，沒想到這卻成了推測飛機航跡的唯一證據(jù)。用一句話總結(jié)就 是：用通信衛(wèi)星干了定位衛(wèi)星的活，把本來是壞事的多普勒效應(yīng)變成了好事。
既然中國的這兩顆衛(wèi)星是靜止軌道的，自然可以與國際通信衛(wèi)星一樣完成通信任務(wù)，于是既能定位又能通信就被設(shè)計成為了北斗一代的技術(shù)特點，而GPS等其它定位導航系統(tǒng)都是不支持通信功能的。
美國GPS不具備北斗這樣的通信功能，這真不能說人家技術(shù)落后，因為人家的衛(wèi)星系統(tǒng)是各司其職的，定位衛(wèi)星和通信衛(wèi)星兩套系統(tǒng)的性能都很優(yōu)異。而中國北斗一代是身兼兩職，聽起來功能更加全面，其實是中國把定位衛(wèi)星打到了通信衛(wèi)星的軌道上，自然能收獲了通信這個副業(yè)。
畢竟定位才是北斗一代的主業(yè)，大部分的信道資源都必須讓給定位數(shù)據(jù)的傳送，所以留給通信的信道資源就很少，它無法完成實時的話音通信，只能完成短信功能。
由于這兩顆星的軌道很高，導致了地面被測物體與衛(wèi)星的相對速度很低，于是多普勒效應(yīng)就不明顯，其定位精度自然遠遠比不過GPS。因此雖然官方宣傳的北斗一代 既能通信又能定位是獨特優(yōu)勢，其實是通信功能比國際海事衛(wèi)星差得多，定位功能比GPS衛(wèi)星差得多，通信和定位雖說啥都能干，但啥性能都不行。
平心而論，北斗一代已經(jīng)達到了設(shè)計指標，工程是非常成功的，畢竟就只有兩顆星嘛，咋能跟幾十顆的海事通信衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星相比呢，好比是你花了800塊買了部雙卡雙待的山寨機，罵它不如蘋果手機好，這其實并不公平。
不妨做個假設(shè)，假如沒有國際海事衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星的話，那既能定位又能通信的北斗一代就是光芒四射的，但問題是北斗一代問世時，這兩種衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)相當成熟 了，在它們的對比之下，北斗一代簡直就是一坨翔，而且是國家花了大價錢造出的一坨翔，當然是各種被罵，研發(fā)人員們灰頭土臉不敢吭氣。
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與伽利略計劃的姻緣
北斗一代的使用體驗比較差，那該咋往下走呢？這時中國看上了歐洲的伽利略計劃，這是歐洲國家聯(lián)合搞的全球定位導航衛(wèi)星系統(tǒng)計劃，因為這個項目實在是太燒錢，歐洲單個國家誰都搞不起，但又不能不搞，雖然歐洲國家跟美國關(guān)系很好，但也不能把國家安全都系在美國政府身上。
歐洲有技術(shù)但缺錢，于是他們瞄上了土豪中國，中國正因為北斗一代不給力而發(fā)愁呢，自然是一拍即合，據(jù)報道稱中國加入了伽利略技術(shù)，并且很大方的拍了兩個億的入伙費。但中國越來越覺得不對勁，歐洲居然把日本和印度也拉入伙了，他們出的錢少但權(quán)利不少，這不是把中國當作冤大頭了嗎？多出點錢倒不是問題，關(guān)鍵在于這兩個國家本來是我們在軍事上要防備的，難道要跟他們在國防方面使用相同的系統(tǒng)？中國發(fā)現(xiàn)苗頭不對，下定決心后就咔嚓地退出了，退出后自己單干，開始發(fā)展北斗二代。
北斗二代計劃在2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導航系統(tǒng)，比GPS還多5顆。多出的這5顆是在赤道上空的靜止高軌道衛(wèi)星，主要是完成短信任務(wù)的，其它30顆跟美國GPS的30顆一樣，都是中軌道的運動衛(wèi)星。
北斗二代的規(guī)模與GPS相當，申請的軌道和頻率與歐洲伽利略比較一致，這就不可避免地遇到了衛(wèi)星軌道和頻率爭奪的問題。衛(wèi)星軌道和空間頻率是人類共有的資源，那該如何分配呢？國際規(guī)則是既不按國家來分，也不按人口來分，而是誰先占了算誰的。
先占先得的原則是西方發(fā)達國家制定的，他們認為這是各國都有同樣機會的公平原則，理由是：你有本事你也打衛(wèi)星啊，我又沒攔著你，你不打是你自己的事，如果你永遠不打，難道說軌道和頻率還要永遠給你留著？這聽起來也有道理，更關(guān)鍵的是，即使你覺得沒道理，你也沒能力阻止發(fā)達國家占軌道和頻率。
2005年伽利略計劃的第一顆衛(wèi)星上天了，但并沒有開通，只是占了軌道但沒占頻率，為啥沒開通呢？原因是沒錢，開通需要花錢的，歐洲手頭有點緊。中國北斗二代的第一顆星也隨后上天了，而且上去就開通了，這下就把軌道和頻率都占上了，這為啥呢？這是因為中國政府不差錢。
歐洲伽利略那邊慢悠悠地搗鼓，而中國這邊的北斗一個接一個地不停打衛(wèi)星，后來還搞起了一箭雙星，而伽利略計劃和北斗二代有些頻率是重合的，雙方都在國際電信 聯(lián)盟組織備案了，誰先占上就算誰的，中國的快節(jié)奏把歐洲搞急眼了，通過美國給中國施壓，要求中國放慢腳步等等歐洲人民。
以前歐美國家憑借技術(shù)和經(jīng)濟優(yōu)勢搶占資源，中國技術(shù)和經(jīng)濟不給力只能吃啞巴虧，你們從來就沒謙讓過，現(xiàn)在憑什么要我謙讓？中國不理會歐美的抗議，按既定的節(jié)奏繼續(xù)打衛(wèi)星。
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亞太地區(qū)組網(wǎng)
雖然現(xiàn)在還沒有把35顆衛(wèi)星打全，但亞太地區(qū)的北斗二代定位導航網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建起來了，并已投入了使用。GPS和北斗的中軌道運動衛(wèi)星都是30顆，它們各在太空 上織就了一張網(wǎng)，GPS網(wǎng)眼最密處是在美國上空，北斗二代網(wǎng)眼最密處在中國上空，為本土提供服務(wù)是第一要務(wù)，這個道理當然很好理解。加拿大和墨西哥當然會 選擇GPS，而對于亞太國家來說，北斗卻比GPS更有優(yōu)勢。
亞太國家認識到了北斗的覆蓋優(yōu)勢，中國政府也積極推動北斗二代在亞太地區(qū)的應(yīng)用，于是泰國、馬來西亞、文萊、印度尼西亞、柬埔寨、老撾等國家派出了19名專家，于2014年7月來到中國考察北斗二代，研究討論合作的事項。
第一站去的是武漢光谷北斗集團，參觀了中國最大的遙感衛(wèi)星地面接收站，第二站去的是黃石，參觀了建設(shè)中的中國-東盟北斗示范城，第三站參觀了北斗地球空間產(chǎn) 業(yè)國際學院，第四站是參加“2014北斗技術(shù)與應(yīng)用國際培訓班”，在兩院院士李德仁領(lǐng)銜的武漢大學測繪遙感國家生點實驗室里連續(xù)學習了半個月。
行程安排是很講究的，先帶他們參觀，行程非常密集不容你思想懈怠，一處更比一處高端大氣上檔次的北斗產(chǎn)業(yè)園區(qū)，令他們的眼睛瞪得越來越大，在內(nèi)心受到了震撼后，再由國際知名科學家李德仁院士親自授課，解答你國使用北斗的所有疑問，順便收獲了這些東盟專家的膝蓋。
泰國專家表示，有些GPS衛(wèi)星的信號泰國收不到，而北斗所有的衛(wèi)星信號都能接收到，當然要參加北斗的“天眼”計劃，而且泰國現(xiàn)在已建成了首批CORS（連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)）。馬來西亞緊隨其后，將成為北斗“天眼”的下一個落戶的國家。
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在漁業(yè)的應(yīng)用
北斗的首次成功應(yīng)用是2008年5月12日的汶川地震，甭看我們平時的通信非常方便，電話、短信、互聯(lián)網(wǎng)等手段很多，但其實都是高度依賴光纖和基站的，當這 些基礎(chǔ)設(shè)施遭到大面積損壞時，你會發(fā)現(xiàn)QQ、微信、微博、短信…。。所有平時很方便的通信手段全都完蛋了，除了靠吼之外簡直就沒有一點辦法。
那時候北斗還是一代系統(tǒng)，雖然因為性能指標比不過GPS和海事衛(wèi)星而被罵出了翔，但北斗一代在地震時卻發(fā)揮出了不受地面影響的優(yōu)勢，它的定位和短信能力充分 發(fā)揮了作用，成為了救援指揮部隊和前線救援人員最得力的通信助手，最大限度地保證了“72小時黃金搶救時間”的有效利用，彰顯了北斗服務(wù)民生的技術(shù)優(yōu)勢。
遠洋漁業(yè)是個充滿危險的行當，遇到風險時能得到及時得到救助非常重要，再節(jié)省的漁民都會備齊兩樣電子設(shè)備，一是GPS二是海事衛(wèi)星電話，以便遇到風險時能及時求助。
遇到風險需要求救，首先要用GPS定好位，然后用海事衛(wèi)星電話通知岸上的救援隊，告訴他們我遇險的GPS坐標，以便他們來救我。當然也有用電臺的，但電臺的 可靠性不如海事衛(wèi)星電話，生死攸關(guān)時通不上可就抓瞎了。但是，養(yǎng)一部海事衛(wèi)星電話是很貴的，但為了關(guān)鍵時刻救命又不敢不養(yǎng)，很多漁民對此很糾結(jié)。
北斗二代在亞太地區(qū)布網(wǎng)后，漁民有了一個新選擇，那就是裝北斗衛(wèi)星船載終端，北斗的雙向短信功能在漁船救險方面得到了完美應(yīng)用，遇到險情后一鍵求救，終端會自動把附帶著定位信息的求救短信通過衛(wèi)星發(fā)給岸上的救援隊，實現(xiàn)了GPS+海事衛(wèi)星電話的功能，而且更加方便。
那這個終端貴嗎？政府大力推廣，將之列為安全機械設(shè)備，享受農(nóng)機補貼政策，政府額外拿出了1個億，免費為遼寧、山東、浙江、海南的1萬艘漁船安裝的北斗終端，后續(xù)再安裝的直接補貼九成，漁民只需要象征性的出一成的錢就可以安裝。
海事衛(wèi)星電話很貴，那北斗衛(wèi)星短信貴不貴呢？答案是一條三毛！這是有史以來最便宜的衛(wèi)星短信了，為啥這么便宜，有政府補貼唄，其實根本就沒考慮成本，收費是象征性的。本來有專家建議免費，但怕漁民們沒事就發(fā)段子，過于浪費衛(wèi)星信道資源，干脆就定一條三毛吧。
北斗衛(wèi)星的短信功能非常受歡迎，根據(jù)浙江省2011年的統(tǒng)計，浙江漁民利用北斗衛(wèi)星發(fā)短信1300萬條，其中船與船互通604萬條，船與手機互通696萬條。
漁業(yè)省份在岸上大建基于北斗二代的漁業(yè)信息服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施，通過衛(wèi)星給漁船發(fā)送實時的天氣、海浪、赤潮、魚汛消息，甚至還有當日漁市價格，幫助漁民決定捕撈哪種魚，漁民在海上就可以把漁獲信息傳到岸上，提前聯(lián)系好了賣家。
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“兩客一危”與地基增強系統(tǒng)
“兩客一危”指的是從事道路班線客運、旅行包車、危險貨物運輸車，這些都必須安裝電子定位裝置，并將運行信息及時接入到全國的聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)中。在交通管理部門的監(jiān)控大屏幕上，車輛的運動狀態(tài)一目了然，超速闖禁行等違規(guī)駕駛行為會自動報警，這是一項保護人民生命安全的法規(guī)。
“兩客一危”的范圍還在擴展，警車、公務(wù)車、校車也正在被納入到衛(wèi)星定位監(jiān)控系統(tǒng)之中，不僅僅是為了行車安全，還要監(jiān)控公車私用，車輛行駛路線清清楚楚，數(shù)據(jù)妥妥地存在數(shù)據(jù)庫里，由不得司機遮掩狡辯。
這種對特種車輛的衛(wèi)星監(jiān)控，以前要求使用GPS，現(xiàn)在被政府明令要求必須使用北斗二代。有些人為此質(zhì)疑過政府，以前基于GPS的系統(tǒng)本來就能完成任務(wù)，現(xiàn)在為了推廣國產(chǎn)北斗就來硬的，這不是勞民傷財嗎？
這真不是功民傷財，而是有著長遠規(guī)劃的必要措施。中國正在籌劃搞北斗二代的地基增強系統(tǒng)，在路燈桿、信號塔等地方架設(shè)北斗設(shè)備，形成北斗的地基增強系統(tǒng)，與天基的衛(wèi)星相互配合，可達到米級以下的實時定位精度。
北斗二代的天基系統(tǒng)和地基系統(tǒng)一旦成功結(jié)合，那大貨車就再也不敢長期占用超車道了，而以前的GPS定位精度是10米，是無法區(qū)分車道的。給孩子戴的定位手表會更加精準和靈敏，定位信息不再是“在某地附近”，而是精確到孩子站在哪塊地板磚上。
地基增強系統(tǒng)是要與天基系統(tǒng)密切配合的，如果把這個遍及全國的國字號系統(tǒng)搭建在美國GPS的基礎(chǔ)之上，那萬一人家收費了呢？或者把底層數(shù)據(jù)屏蔽了，那我們就被會卡了脖子。我們已經(jīng)有了完全自主產(chǎn)權(quán)的北斗二代，自家的地基增強系統(tǒng)當然要跟自家的北斗二代配對。
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形變監(jiān)測與自動駕考
北斗二代的用途非常非常多，據(jù)統(tǒng)計有200多項，例如有一項就是形變監(jiān)測，專門對水壩、大橋、高速公路等巨大建設(shè)物的沉降和變形做測量。網(wǎng)友們一定會疑問，北斗與GPS的精度都是10米，咋能搞如此細致的活計呢？這源于差分算法技術(shù)。
任何測量都是會有誤差的，而把多次測量后的結(jié)果統(tǒng)計平均，就會有效地減少誤差。衛(wèi)星定位的差分算法也是這個道理，一次定位的精度是10米，但把成千上萬次的定位數(shù)據(jù)進行合并處理，就有可能得到更加精準的結(jié)果，甚至精確到毫米以下。
很顯然，測量的次數(shù)越多和時間越長則精度就越高，而建筑物的沉降和變形是緩慢的，正好可以利用這些特點來進行高精度測量。把北斗設(shè)備固定在建筑特上面，令它自動地接收定位信息，攢足了一個月的海量定位數(shù)據(jù)后進行差分計算，精度在毫米以下的定位數(shù)據(jù)就算出來了，這比人工測量方便和準確的多。
很多偏遠監(jiān)測點是沒有手機信號的，基于GPS的形變監(jiān)測必須得人工采集，而使用北斗進行形變監(jiān)測還有個好處就是數(shù)據(jù)可以直接通過北斗短信功能傳回基地，給它安個太陽能板就齊活了，定位、差分解算、數(shù)據(jù)回傳全部自動化。
在地面設(shè)施的配合下，北斗的實時定位精度已經(jīng)遠遠高于GPS，現(xiàn)在已經(jīng)達到了80公里/小時情況下2厘米的精度，這就給另一種業(yè)務(wù)提供了技術(shù)手段，那就是基于北斗二代系統(tǒng)的無考官駕考。
現(xiàn)在的倒車入庫等駕考項目已經(jīng)有電子監(jiān)控了，壓線就會報警，但路考還得有考官。以后的全部駕駛課目考試可能被北斗系統(tǒng)全面取代，在考試車上安裝北斗接收機，無論是倒庫還是路考，系統(tǒng)都會精確實時記錄車輛軌跡，并自動評分，會比考官更嚴格和公正。
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北斗二代的政府推廣
北斗二代是國字號工程，政府當然會推廣，但推廣的路子跟以前很不一樣了。大約七八年前吧，手機上有了Wi-Fi功能，而中國政府覺得這個技術(shù)標準不好，于是 推出了國家自主知識產(chǎn)權(quán)的WAPI標準，試圖以此取代Wi-Fi。其實并不是只有中國這么干，韓國也推出了自己的技術(shù)標準并抵制Wi-Fi。
Wi- Fi技術(shù)簡潔便于推廣，這也是它風靡全球的重要原因，但它也有死穴，那就是單向的安全機制并不可靠。前陣子3.15晚會上有帶眼罩的網(wǎng)絡(luò)安全人員現(xiàn)場表演 了劫持觀眾手機信息，媒體也經(jīng)?？鞘謾C用戶接入免費Wi-Fi導致?lián)p失的報道，這都是Wi-Fi先天技術(shù)缺陷所致。
中國的WAPI標準 是雙向安全認證的，的確比Wi-Fi更安全，政府為了推廣它而把行貨手機的Wi-Fi功能閹割了，想要Wi-Fi功能的話只能買水貨手機。此舉引來很多人 的不滿，但最終也沒擋著Wi-Fi的流行，后來就低調(diào)放開了，行貨手機上也有了Wi-Fi，而WAPI并沒有推廣開，現(xiàn)在只是在軍隊等有保密要求的場所使 用。韓國政府抵制Wi-Fi的行動也同樣地失敗了。
中國政府在推廣北斗二代方面顯然有了新的思路，不再用行政力量去限制其競爭技術(shù)了，而 是采用免費或補助的方式來利誘，事實證明這招更加有效。例如漁船安裝北斗設(shè)備，政府并不禁止?jié)O民繼續(xù)使用GPS和海事衛(wèi)星電話，而在給北斗設(shè)備提供大量補 助，衛(wèi)星短信也只是象征性地收費，明顯北斗方案更劃算，漁民當然會裝北斗而棄用GPS和海事衛(wèi)星電話。
北斗二代有200多項應(yīng)用，需要全 社會的高科技企業(yè)去研究開發(fā)，不斷提供更好的北斗產(chǎn)品，這樣才能把北斗產(chǎn)業(yè)做大做強。中國已經(jīng)有了不少搞定位導航的高科技企業(yè)，它們大多是搞GPS起家 的，政府的科技部門請這些老總來開會，領(lǐng)導講話言簡意賅：歡迎各位繼續(xù)搞GPS的研究開發(fā)，政府絕不會限制和干擾，但如果搞北斗二代項目的話，會享受高科 技企業(yè)的免稅政策，還會從某處得到支持資金。
北斗二代的技術(shù)體制與GPS差不多，由GPS轉(zhuǎn)向北斗并不難，政府劃下道了，企業(yè)老總都是人精，紛紛表態(tài)要改道搞北斗項目，政府的錢不拿白不拿。被請來開會的還有高校教授，領(lǐng)導又說了，政府有一筆北斗科研的經(jīng)費，歡迎教授們來立項，教授們也紛紛 表示要申請北斗科研項目，誰忒么還傻乎乎地繼續(xù)研究GPS啊，美國政府又不給錢。
領(lǐng)導又說了，企業(yè)有資金設(shè)備的優(yōu)勢，高校有人材技術(shù)的優(yōu) 勢，不如強強聯(lián)手，把教授帶的研究生放在企業(yè)去做北斗科研，由企業(yè)出場地出設(shè)備出資金，研究生搞出的成果除了供他們畢業(yè)拿學位，還可作為該企業(yè)的技術(shù)創(chuàng) 新。企業(yè)老總和高校教授都覺得這個主意不錯，于是在政府牽線下紛紛結(jié)起了對子，領(lǐng)導管這個叫作北斗產(chǎn)業(yè)推廣聯(lián)盟。
政府推廣新產(chǎn)業(yè)的路子變了，不再像推WAPI那樣強行閹割Wi-Fi了，而是使用了利益杠桿，企業(yè)老總和高校教授都得了利，政府出面組建了產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟也是政績，三方都很高興。
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國際電信聯(lián)盟
標準規(guī)范是電信業(yè)的第一要務(wù)，國際電信聯(lián)盟就是負責制定國際電信規(guī)則和標準的國際組織，在信息化時代它的的地位越來越重要。國際電信聯(lián)盟正在制定5G的關(guān)鍵 技術(shù)、頻率范圍和技術(shù)標準，這是一件影響到全球電信業(yè)發(fā)展的大事。除此之外，它還接收各國的衛(wèi)星軌道和頻率的申請，并進行備案和審批，這個國際組織具有非常重大的影響力。
20多年前中國政府選拔了一名優(yōu)秀的通信專業(yè)人士到國際電信聯(lián)盟工作，他數(shù)十年如一日地勤懇工作，業(yè)績斐然受人尊重，并一直干到了副秘書長的職位，并在新一屆選舉中成功地當選了秘書長，他就是趙厚麟。
趙厚麟2015年1月1日正式上任國際電信聯(lián)盟秘書長，1月26日就被李克強接見了，公開報道的都是官樣套話，什么國際電信聯(lián)盟會支持中國的信息化發(fā)展啥 的，但李總理會見他肯定不是為了說幾句客套話，想必是有事要交代，據(jù)我猜測最有可能的是要求趙厚麟在兩件事上大力支持中國，一是5G二是北斗。
趙厚麟雖然是中國人，但他所在的組織是為全世界服務(wù)的，在國際電信聯(lián)盟官方網(wǎng)站的領(lǐng)導人介紹中，他們的履歷沒有國籍這一項，有的只是出生地，趙的出生地是江蘇。
有個江蘇人在統(tǒng)管衛(wèi)星軌道和頻率的國際組織當一把手，即使我們不走后門不要特權(quán)，起碼也不會像以前那樣吃啞巴虧了，這當然是一件好事。中國政府對北斗二代的 決心很大，搞這種國字號工程的財力很足，對內(nèi)的推廣政策很有成效，對外積極談合作已有成果，還有國際電信聯(lián)盟的支持，占盡了天時地利人和，預(yù)計5000億 的新產(chǎn)業(yè)正在浮出水面，北斗二代的前景非常樂觀。
