國(guó)際上有一個(gè)高大上的俱樂(lè)部，它只有四個(gè)會(huì)員，卻吸引了各國(guó)首腦的關(guān)注和眾多頂級(jí)科學(xué)家工程師的研究，這個(gè)俱樂(lè)部就是GNSS（全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)），四個(gè)會(huì)員分別是美國(guó)GPS、歐洲伽利略GALILEO、俄羅斯格洛納斯GLONASS、中國(guó)北斗COMPASS。
中國(guó)北斗是個(gè)新會(huì)員，同時(shí)也是發(fā)展勢(shì)頭最猛的會(huì)員，北斗是咋回事？對(duì)我們的生活有什么影響？這是一個(gè)很有意思的話題。關(guān)于北斗，學(xué)術(shù)期刊上的文章有很多了，但專(zhuān)業(yè)文章的術(shù)語(yǔ)太多，普通人讀不懂，而且也不會(huì)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(shuō)法并不準(zhǔn)確，顯然是非專(zhuān)業(yè)人士寫(xiě)的?？萍紙?bào)道不是由科技人士撰寫(xiě)，而是文科出身的記者捉筆，這種現(xiàn)象是國(guó)內(nèi)科技報(bào)道的痼疾。
因?yàn)閷?zhuān)業(yè)的原因，我一直關(guān)注著北斗，而且多年通信專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)實(shí)踐，培養(yǎng)了我將復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)問(wèn)題用通俗的語(yǔ)言描述出來(lái)的特長(zhǎng)。我利用了兩個(gè)月的業(yè)余時(shí)間，查閱了大量公開(kāi)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(zhǎng)文。
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(kāi)創(chuàng)了人類(lèi)的空間世紀(jì)。美國(guó)對(duì)此密切關(guān)注，有一位名叫比爾·蓋伊的數(shù)學(xué)家和一位叫喬治·威芬巴赫的物理學(xué)家，他們?cè)诨羝账菇鸬膽?yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室里發(fā)現(xiàn)了一個(gè)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(duì)運(yùn)動(dòng)引起的多普勒頻移效應(yīng)。
這兩位科學(xué)家對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)如果在地面上架設(shè)多部接收機(jī)，就可以根據(jù)接收到的信號(hào)的不同頻差推算出這個(gè)衛(wèi)星的具體位置，他們很高興地把這個(gè)研究成果告訴了實(shí)驗(yàn)室主任弗蘭克。麥克盧爾，說(shuō)他們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)蘇聯(lián)衛(wèi)星的多普勒定位跟蹤。
弗蘭克主任當(dāng)時(shí)在做海軍的一項(xiàng)研究，研究?jī)?nèi)容是五角大樓如何知道茫茫大海中軍艦的具體位置，聽(tīng)到兩位科學(xué)家的匯報(bào)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(wèn)題反過(guò)來(lái)，衛(wèi)星就能發(fā)現(xiàn)你們?cè)谀睦铮＼娷娕灦ㄎ坏膯?wèn)題有思路了！
GPS系統(tǒng)就按這種思路啟動(dòng)了，方案中需要解決的第一個(gè)問(wèn)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(shí)在是負(fù)擔(dān)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(huì)很低，原因有兩個(gè)：一是軌道太高會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差大，二是靜止軌道與地面物體的相對(duì)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(yùn)動(dòng)的，即使地面的物體不動(dòng)，但相對(duì)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(guó)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(yùn)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(kāi)放。
GPS是個(gè)好東西，對(duì)人們生活品質(zhì)的提升相當(dāng)大，例如汽車(chē)和手機(jī)導(dǎo)航就非常重要，人們告別了在紙制地圖上找路的歷史。GPS對(duì)于探險(xiǎn)航海就更重要了，關(guān)鍵時(shí)刻可以救命。這么好的東西，美國(guó)又投入了巨資，居然向全世界免費(fèi)，難道美國(guó)政府是活雷鋒？
其實(shí)即使GPS不免費(fèi)那也收不上來(lái)錢(qián)，為啥這樣說(shuō)呢？因?yàn)镚PS是單向通信體制，這跟廣播電視塔類(lèi)似。廣播電視塔大家都知道，它只管發(fā)射信號(hào)，到底有1個(gè)收音機(jī)聽(tīng)還是1萬(wàn)個(gè)收音機(jī)聽(tīng)，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(hào)，具體是誰(shuí)在接收并使用這些信號(hào)，它是根本不知情的，既然不知情，那還怎樣收錢(qián)？
通過(guò)售賣(mài)高價(jià)解碼芯片來(lái)收錢(qián)行不行？答案是不行，因?yàn)镚PS采用的是只發(fā)不收的單向通信機(jī)制，這對(duì)加密傳輸來(lái)說(shuō)是先天的障礙，即使搞了加密，沒(méi)幾天就會(huì)被破解了，尤其是民碼還要求簡(jiǎn)單易用，接收設(shè)備要求成本低廉，這對(duì)加密來(lái)說(shuō)就更加困難了。
如果GPS免費(fèi)，則一定會(huì)在全球形成巨大的市場(chǎng)，依托這套系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生新的國(guó)際性產(chǎn)業(yè)，同時(shí)會(huì)形成一股強(qiáng)大的國(guó)家軟實(shí)力，所以說(shuō)GPS免費(fèi)是符合美國(guó)國(guó)家利益的。
GPS 免費(fèi)對(duì)全世界的民生來(lái)說(shuō)是個(gè)福利，但在軍事方面卻是個(gè)挑戰(zhàn)，美國(guó)敵對(duì)國(guó)家的軍機(jī)戰(zhàn)艦上當(dāng)然也可以安裝，美國(guó)人也禁止不了，這對(duì)美國(guó)是不是一個(gè)威脅呢？其實(shí) GPS開(kāi)放的只是民碼，精度比美國(guó)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(wàn)一跟美國(guó)打起了仗，人家把GPS民碼給你一停，你已經(jīng)很依賴(lài) GPS了，甚至連指南針都丟了，這可就抓瞎了。如果美國(guó)不給你停GPS，而是發(fā)個(gè)欺騙碼，瞄準(zhǔn)美國(guó)的導(dǎo)彈就可能飛到自己的陣地上，這更加可怕。
所以說(shuō)，他國(guó)的軍備絕不能使用美國(guó)的GPS，一旦形成依賴(lài)就會(huì)像吸毒者一樣無(wú)法自拔，必須要發(fā)展本國(guó)的定位導(dǎo)航系統(tǒng)。當(dāng)然，發(fā)展本國(guó)的定位導(dǎo)航系統(tǒng)也只是少數(shù)大國(guó)的權(quán)利，至于泰國(guó)墨西哥等小國(guó)家其實(shí)是不必操這個(gè)心的，因?yàn)槿蚨ㄎ粚?dǎo)航系統(tǒng)實(shí)在是太浩大，綜合國(guó)力微弱的小國(guó)家們根本就造不起，還是老老實(shí)實(shí)地繼續(xù)用GPS吧，這倒也省心。
中國(guó)是個(gè)有抱負(fù)的大國(guó)，在定位導(dǎo)航衛(wèi)星這事上可不能圖省心，實(shí)際上從上個(gè)世紀(jì)70年代就已經(jīng)開(kāi)始鬧心了，七五規(guī)劃中提出了“新四星”計(jì)劃，隨后提出過(guò)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(lái)就沒(méi)有停止過(guò)。
80年代初期，以“兩彈一星”元?jiǎng)壮煞荚试菏繛槭椎膶?zhuān)家團(tuán)體提出了雙星定位方案，這是當(dāng)時(shí)公認(rèn)的最優(yōu)方案，但因經(jīng)濟(jì)條件等種種原因又?jǐn)R置了十年。1991年是個(gè)重大轉(zhuǎn)折點(diǎn)，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)把中國(guó)人打醒了，美國(guó)的GPS在作戰(zhàn)中的應(yīng)用非常成功，決策層深刻意識(shí)到以后打仗沒(méi)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(dòng)。
為啥不像美國(guó)那樣搞30顆衛(wèi)星的系統(tǒng)呢？當(dāng)時(shí)的國(guó)情是又沒(méi)經(jīng)驗(yàn)又沒(méi)錢(qián)，剛起步可得悠著點(diǎn)，從小打小鬧開(kāi)始吧，上來(lái)就玩大的容易搞砸鍋。一定會(huì)有網(wǎng)友問(wèn)，在空間中三個(gè)坐標(biāo)才能定位，兩顆衛(wèi)星不夠用??？這是個(gè)好問(wèn)題，雙星定位方案中有個(gè)高度儀，用戶(hù)需要自測(cè)高程，并將結(jié)果作為第三個(gè)坐標(biāo)，這就好比是在地球中心裝了一個(gè)虛擬的衛(wèi)星，這就實(shí)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(jiǎn)單，高度儀很便宜，這個(gè)方案更省錢(qián)。
只有兩顆星，當(dāng)然不能像美國(guó)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(shí)間會(huì)在中國(guó)上空以外的地方飛行，那中國(guó)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(guó)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(wú)疑問(wèn)是正確的，但卻埋下了性能不強(qiáng)的隱患，這就是要談的下一個(gè)問(wèn)題，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(gè)名詞，那多普勒效應(yīng)對(duì)衛(wèi)星來(lái)說(shuō)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(duì)導(dǎo)航定位衛(wèi)星來(lái)說(shuō)是好事，因?yàn)樾l(wèi)星相對(duì)地面物體被測(cè)物體的相對(duì)速度越大，多普勒效應(yīng)越明顯，定位就會(huì)更加準(zhǔn)確，這甚至是定位導(dǎo)航衛(wèi)星的核心原理基礎(chǔ)。
但是，多普勒效應(yīng)對(duì)通信衛(wèi)星來(lái)說(shuō)就是壞事了，因?yàn)轭l率偏移會(huì)導(dǎo)致通信失敗，必須得做修正。例如位于印度洋上空的亞太國(guó)際通信衛(wèi)星就是相對(duì)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(hào)被這顆衛(wèi)星測(cè)出了頻率偏移，這本來(lái)是要被修正掉的數(shù)據(jù)，沒(méi)想到這卻成了推測(cè)飛機(jī)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(lái)是壞事的多普勒效應(yīng)變成了好事。
既然中國(guó)的這兩顆衛(wèi)星是靜止軌道的，自然可以與國(guó)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(jì)成為了北斗一代的技術(shù)特點(diǎn)，而GPS等其它定位導(dǎo)航系統(tǒng)都是不支持通信功能的。
美國(guó)GPS不具備北斗這樣的通信功能，這真不能說(shuō)人家技術(shù)落后，因?yàn)槿思业男l(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(guó)北斗一代是身兼兩職，聽(tīng)起來(lái)功能更加全面，其實(shí)是中國(guó)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(gè)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(wú)法完成實(shí)時(shí)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(dǎo)致了地面被測(cè)物體與衛(wèi)星的相對(duì)速度很低，于是多普勒效應(yīng)就不明顯，其定位精度自然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不過(guò)GPS。因此雖然官方宣傳的北斗一代既能通信又能定位是獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其實(shí)是通信功能比國(guó)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(shuō)啥都能干，但啥性能都不行。
平心而論，北斗一代已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)，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(mǎi)了部雙卡雙待的山寨機(jī)，罵它不如蘋(píng)果手機(jī)好，這其實(shí)并不公平。
不妨做個(gè)假設(shè)，假如沒(méi)有國(guó)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(wèn)題是北斗一代問(wèn)世時(shí)，這兩種衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)成熟了，在它們的對(duì)比之下，北斗一代簡(jiǎn)直就是一坨翔，而且是國(guó)家花了大價(jià)錢(qián)造出的一坨翔，當(dāng)然是各種被罵，研發(fā)人員們灰頭土臉不敢吭氣。
北斗一代的使用體驗(yàn)比較差，那該咋往下走呢？這時(shí)中國(guó)看上了歐洲的伽利略計(jì)劃，這是歐洲國(guó)家聯(lián)合搞的全球定位導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)計(jì)劃，因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目實(shí)在是太燒錢(qián)，歐洲單個(gè)國(guó)家誰(shuí)都搞不起，但又不能不搞，雖然歐洲國(guó)家跟美國(guó)關(guān)系很好，但也不能把國(guó)家安全都系在美國(guó)政府身上。
歐洲有技術(shù)但缺錢(qián)，于是他們瞄上了土豪中國(guó)，中國(guó)正因?yàn)楸倍芬淮唤o力而發(fā)愁呢，自然是一拍即合，據(jù)報(bào)道稱(chēng)中國(guó)加入了伽利略技術(shù)，并且很大方的拍了兩個(gè)億的入伙費(fèi)。但中國(guó)越來(lái)越覺(jué)得不對(duì)勁，歐洲居然把日本和印度也拉入伙了，他們出的錢(qián)少但權(quán)利不少，這不是把中國(guó)當(dāng)作冤大頭了嗎？多出點(diǎn)錢(qián)倒不是問(wèn)題，關(guān)鍵在于這兩個(gè)國(guó)家本來(lái)是我們?cè)谲娛律弦纻涞模y道要跟他們?cè)趪?guó)防方面使用相同的系統(tǒng)？中國(guó)發(fā)現(xiàn)苗頭不對(duì)，下定決心后就咔嚓地退出了，退出后自己?jiǎn)胃桑_(kāi)始發(fā)展北斗二代。
北斗二代計(jì)劃在2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導(dǎo)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(guó)GPS的30顆一樣，都是中軌道的運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星。
北斗二代的規(guī)模與GPS相當(dāng)，申請(qǐng)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(zhēng)奪的問(wèn)題。衛(wèi)星軌道和空間頻率是人類(lèi)共有的資源，那該如何分配呢？國(guó)際規(guī)則是既不按國(guó)家來(lái)分，也不按人口來(lái)分，而是誰(shuí)先占了算誰(shuí)的。
先占先得的原則是西方發(fā)達(dá)國(guó)家制定的，他們認(rèn)為這是各國(guó)都有同樣機(jī)會(huì)的公平原則，理由是：你有本事你也打衛(wèi)星啊，我又沒(méi)攔著你，你不打是你自己的事，如果你永遠(yuǎn)不打，難道說(shuō)軌道和頻率還要永遠(yuǎn)給你留著？這聽(tīng)起來(lái)也有道理，更關(guān)鍵的是，即使你覺(jué)得沒(méi)道理，你也沒(méi)能力阻止發(fā)達(dá)國(guó)家占軌道和頻率。
2005年伽利略計(jì)劃的第一顆衛(wèi)星上天了，但并沒(méi)有開(kāi)通，只是占了軌道但沒(méi)占頻率，為啥沒(méi)開(kāi)通呢？原因是沒(méi)錢(qián)，開(kāi)通需要花錢(qián)的，歐洲手頭有點(diǎn)緊。中國(guó)北斗二代的第一顆星也隨后上天了，而且上去就開(kāi)通了，這下就把軌道和頻率都占上了，這為啥呢？這是因?yàn)橹袊?guó)政府不差錢(qián)。
歐洲伽利略那邊慢悠悠地?fù)v鼓，而中國(guó)這邊的北斗一個(gè)接一個(gè)地不停打衛(wèi)星，后來(lái)還搞起了一箭雙星，而伽利略計(jì)劃和北斗二代有些頻率是重合的，雙方都在國(guó)際電信聯(lián)盟組織備案了，誰(shuí)先占上就算誰(shuí)的，中國(guó)的快節(jié)奏把歐洲搞急眼了，通過(guò)美國(guó)給中國(guó)施壓，要求中國(guó)放慢腳步等等歐洲人民。
以前歐美國(guó)家憑借技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)搶占資源，中國(guó)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)不給力只能吃啞巴虧，你們從來(lái)就沒(méi)謙讓過(guò)，現(xiàn)在憑什么要我謙讓?zhuān)恐袊?guó)不理會(huì)歐美的抗議，按既定的節(jié)奏繼續(xù)打衛(wèi)星。
雖然現(xiàn)在還沒(méi)有把35顆衛(wèi)星打全，但亞太地區(qū)的北斗二代定位導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建起來(lái)了，并已投入了使用。GPS和北斗的中軌道運(yùn)動(dòng)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(guó)上空，北斗二代網(wǎng)眼最密處在中國(guó)上空，為本土提供服務(wù)是第一要?jiǎng)?wù)，這個(gè)道理當(dāng)然很好理解。加拿大和墨西哥當(dāng)然會(huì)選擇GPS，而對(duì)于亞太國(guó)家來(lái)說(shuō)，北斗卻比GPS更有優(yōu)勢(shì)。
亞太國(guó)家認(rèn)識(shí)到了北斗的覆蓋優(yōu)勢(shì)，中國(guó)政府也積極推動(dòng)北斗二代在亞太地區(qū)的應(yīng)用，于是泰國(guó)、馬來(lái)西亞、文萊、印度尼西亞、柬埔寨、老撾等國(guó)家派出了19名專(zhuān)家，于2014年7月來(lái)到中國(guó)考察北斗二代，研究討論合作的事項(xiàng)。
第一站去的是武漢光谷北斗集團(tuán)，參觀了中國(guó)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(guó)-東盟北斗示范城，第三站參觀了北斗地球空間產(chǎn)業(yè)國(guó)際學(xué)院，第四站是參加“2014北斗技術(shù)與應(yīng)用國(guó)際培訓(xùn)班”，在兩院院士李德仁領(lǐng)銜的武漢大學(xué)測(cè)繪遙感國(guó)家生點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里連續(xù)學(xué)習(xí)了半個(gè)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(lái)越大，在內(nèi)心受到了震撼后，再由國(guó)際知名科學(xué)家李德仁院士親自授課，解答你國(guó)使用北斗的所有疑問(wèn)，順便收獲了這些東盟專(zhuān)家的膝蓋。
泰國(guó)專(zhuān)家表示，有些GPS衛(wèi)星的信號(hào)泰國(guó)收不到，而北斗所有的衛(wèi)星信號(hào)都能接收到，當(dāng)然要參加北斗的“天眼”計(jì)劃，而且泰國(guó)現(xiàn)在已建成了首批CORS（連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)）。馬來(lái)西亞緊隨其后，將成為北斗“天眼”的下一個(gè)落戶(hù)的國(guó)家。
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(shí)的通信非常方便，電話、短信、互聯(lián)網(wǎng)等手段很多，但其實(shí)都是高度依賴(lài)光纖和基站的，當(dāng)這些基礎(chǔ)設(shè)施遭到大面積損壞時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)QQ、微信、微博、短信……所有平時(shí)很方便的通信手段全都完蛋了，除了靠吼之外簡(jiǎn)直就沒(méi)有一點(diǎn)辦法。
那時(shí)候北斗還是一代系統(tǒng)，雖然因?yàn)樾阅苤笜?biāo)比不過(guò)GPS和海事衛(wèi)星而被罵出了翔，但北斗一代在地震時(shí)卻發(fā)揮出了不受地面影響的優(yōu)勢(shì)，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(duì)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(shí)黃金搶救時(shí)間”的有效利用，彰顯了北斗服務(wù)民生的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
遠(yuǎn)洋漁業(yè)是個(gè)充滿(mǎn)危險(xiǎn)的行當(dāng)，遇到風(fēng)險(xiǎn)時(shí)能得到及時(shí)得到救助非常重要，再節(jié)省的漁民都會(huì)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(fēng)險(xiǎn)時(shí)能及時(shí)求助。
遇到風(fēng)險(xiǎn)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(duì)，告訴他們我遇險(xiǎn)的GPS坐標(biāo)，以便他們來(lái)救我。當(dāng)然也有用電臺(tái)的，但電臺(tái)的可靠性不如海事衛(wèi)星電話，生死攸關(guān)時(shí)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(shí)刻救命又不敢不養(yǎng)，很多漁民對(duì)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(gè)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(xiǎn)方面得到了完美應(yīng)用，遇到險(xiǎn)情后一鍵求救，終端會(huì)自動(dòng)把附帶著定位信息的求救短信通過(guò)衛(wèi)星發(fā)給岸上的救援隊(duì)，實(shí)現(xiàn)了GPS+海事衛(wèi)星電話的功能，而且更加方便。
那這個(gè)終端貴嗎？政府大力推廣，將之列為安全機(jī)械設(shè)備，享受農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策，政府額外拿出了1個(gè)億，免費(fèi)為遼寧、山東、浙江、海南的1萬(wàn)艘漁船安裝的北斗終端，后續(xù)再安裝的直接補(bǔ)貼九成，漁民只需要象征性的出一成的錢(qián)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(lái)最便宜的衛(wèi)星短信了，為啥這么便宜，有政府補(bǔ)貼唄，其實(shí)根本就沒(méi)考慮成本，收費(fèi)是象征性的。本來(lái)有專(zhuān)家建議免費(fèi)，但怕漁民們沒(méi)事就發(fā)段子，過(guò)于浪費(fèi)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(jì)，浙江漁民利用北斗衛(wèi)星發(fā)短信1300萬(wàn)條，其中船與船互通604萬(wàn)條，船與手機(jī)互通696萬(wàn)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(guò)衛(wèi)星給漁船發(fā)送實(shí)時(shí)的天氣、海浪、赤潮、魚(yú)汛消息，甚至還有當(dāng)日漁市價(jià)格，幫助漁民決定捕撈哪種魚(yú)，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(mài)家。
“兩客一?！敝傅氖菑氖碌缆钒嗑€客運(yùn)、旅行包車(chē)、危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸車(chē)，這些都必須安裝電子定位裝置，并將運(yùn)行信息及時(shí)接入到全國(guó)的聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)中。在交通管理部門(mén)的監(jiān)控大屏幕上，車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一目了然，超速闖禁行等違規(guī)駕駛行為會(huì)自動(dòng)報(bào)警，這是一項(xiàng)保護(hù)人民生命安全的法規(guī)。
“兩客一危”的范圍還在擴(kuò)展，警車(chē)、公務(wù)車(chē)、校車(chē)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(chē)安全，還要監(jiān)控公車(chē)私用，車(chē)輛行駛路線清清楚楚，數(shù)據(jù)妥妥地存在數(shù)據(jù)庫(kù)里，由不得司機(jī)遮掩狡辯。
這種對(duì)特種車(chē)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(guò)政府，以前基于GPS的系統(tǒng)本來(lái)就能完成任務(wù)，現(xiàn)在為了推廣國(guó)產(chǎn)北斗就來(lái)硬的，這不是勞民傷財(cái)嗎？
這真不是功民傷財(cái)，而是有著長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的必要措施。中國(guó)正在籌劃搞北斗二代的地基增強(qiáng)系統(tǒng)，在路燈桿、信號(hào)塔等地方架設(shè)北斗設(shè)備，形成北斗的地基增強(qiáng)系統(tǒng)，與天基的衛(wèi)星相互配合，可達(dá)到米級(jí)以下的實(shí)時(shí)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(chē)就再也不敢長(zhǎng)期占用超車(chē)道了，而以前的GPS定位精度是10米，是無(wú)法區(qū)分車(chē)道的。給孩子戴的定位手表會(huì)更加精準(zhǔn)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(qiáng)系統(tǒng)是要與天基系統(tǒng)密切配合的，如果把這個(gè)遍及全國(guó)的國(guó)字號(hào)系統(tǒng)搭建在美國(guó)GPS的基礎(chǔ)之上，那萬(wàn)一人家收費(fèi)了呢？或者把底層數(shù)據(jù)屏蔽了，那我們就被會(huì)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(qiáng)系統(tǒng)當(dāng)然要跟自家的北斗二代配對(duì)。
北斗二代的用途非常非常多，據(jù)統(tǒng)計(jì)有200多項(xiàng)，例如有一項(xiàng)就是形變監(jiān)測(cè)，專(zhuān)門(mén)對(duì)水壩、大橋、高速公路等巨大建設(shè)物的沉降和變形做測(cè)量。網(wǎng)友們一定會(huì)疑問(wèn)，北斗與GPS的精度都是10米，咋能搞如此細(xì)致的活計(jì)呢？這源于差分算法技術(shù)。
任何測(cè)量都是會(huì)有誤差的，而把多次測(cè)量后的結(jié)果統(tǒng)計(jì)平均，就會(huì)有效地減少誤差。衛(wèi)星定位的差分算法也是這個(gè)道理，一次定位的精度是10米，但把成千上萬(wàn)次的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行合并處理，就有可能得到更加精準(zhǔn)的結(jié)果，甚至精確到毫米以下。
很顯然，測(cè)量的次數(shù)越多和時(shí)間越長(zhǎng)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(diǎn)來(lái)進(jìn)行高精度測(cè)量。把北斗設(shè)備固定在建筑特上面，令它自動(dòng)地接收定位信息，攢足了一個(gè)月的海量定位數(shù)據(jù)后進(jìn)行差分計(jì)算，精度在毫米以下的定位數(shù)據(jù)就算出來(lái)了，這比人工測(cè)量方便和準(zhǔn)確的多。
很多偏遠(yuǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是沒(méi)有手機(jī)信號(hào)的，基于GPS的形變監(jiān)測(cè)必須得人工采集，而使用北斗進(jìn)行形變監(jiān)測(cè)還有個(gè)好處就是數(shù)據(jù)可以直接通過(guò)北斗短信功能傳回基地，給它安個(gè)太陽(yáng)能板就齊活了，定位、差分解算、數(shù)據(jù)回傳全部自動(dòng)化。
在地面設(shè)施的配合下，北斗的實(shí)時(shí)定位精度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GPS，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了80公里/小時(shí)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(wú)考官駕考。
現(xiàn)在的倒車(chē)入庫(kù)等駕考項(xiàng)目已經(jīng)有電子監(jiān)控了，壓線就會(huì)報(bào)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(chē)上安裝北斗接收機(jī)，無(wú)論是倒庫(kù)還是路考，系統(tǒng)都會(huì)精確實(shí)時(shí)記錄車(chē)輛軌跡，并自動(dòng)評(píng)分，會(huì)比考官更嚴(yán)格和公正。
北斗二代是國(guó)字號(hào)工程，政府當(dāng)然會(huì)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(jī)上有了Wi-Fi功能，而中國(guó)政府覺(jué)得這個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不好，于是出了國(guó)家自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的WAPI標(biāo)準(zhǔn)，試圖以此取代Wi-Fi。其實(shí)并不是只有中國(guó)這么干，韓國(guó)也推出了自己的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并抵制Wi-Fi。
Wi- Fi技術(shù)簡(jiǎn)潔便于推廣，這也是它風(fēng)靡全球的重要原因，但它也有死穴，那就是單向的安全機(jī)制并不可靠。前陣子3.15晚會(huì)上有帶眼罩的網(wǎng)絡(luò)安全人員現(xiàn)場(chǎng)表演了劫持觀眾手機(jī)信息，媒體也經(jīng)?？鞘謾C(jī)用戶(hù)接入免費(fèi)Wi-Fi導(dǎo)致?lián)p失的報(bào)道，這都是Wi-Fi先天技術(shù)缺陷所致。
中國(guó)的WAPI標(biāo)準(zhǔn)是雙向安全認(rèn)證的，的確比Wi-Fi更安全，政府為了推廣它而把行貨手機(jī)的Wi-Fi功能閹割了，想要Wi-Fi功能的話只能買(mǎi)水貨手機(jī)。此舉引來(lái)很多人的不滿(mǎn)，但最終也沒(méi)擋著Wi-Fi的流行，后來(lái)就低調(diào)放開(kāi)了，行貨手機(jī)上也有了Wi-Fi，而WAPI并沒(méi)有推廣開(kāi)，現(xiàn)在只是在軍隊(duì)等有保密要求的場(chǎng)所使用。韓國(guó)政府抵制Wi-Fi的行動(dòng)也同樣地失敗了。
中國(guó)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(jìng)爭(zhēng)技術(shù)了，而是采用免費(fèi)或補(bǔ)助的方式來(lái)利誘，事實(shí)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(bǔ)助，衛(wèi)星短信也只是象征性地收費(fèi)，明顯北斗方案更劃算，漁民當(dāng)然會(huì)裝北斗而棄用GPS和海事衛(wèi)星電話。
北斗二代有200多項(xiàng)應(yīng)用，需要全社會(huì)的高科技企業(yè)去研究開(kāi)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(qiáng)。中國(guó)已經(jīng)有了不少搞定位導(dǎo)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(mén)請(qǐng)這些老總來(lái)開(kāi)會(huì)，領(lǐng)導(dǎo)講話言簡(jiǎn)意賅：歡迎各位繼續(xù)搞GPS的研究開(kāi)發(fā)，政府絕不會(huì)限制和干擾，但如果搞北斗二代項(xiàng)目的話，會(huì)享受高科技企業(yè)的免稅政策，還會(huì)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(xiàng)目，政府的錢(qián)不拿白不拿。被請(qǐng)來(lái)開(kāi)會(huì)的還有高校教授，領(lǐng)導(dǎo)又說(shuō)了，政府有一筆北斗科研的經(jīng)費(fèi)，歡迎教授們來(lái)立項(xiàng)，教授們也紛紛表示要申請(qǐng)北斗科研項(xiàng)目，誰(shuí)忒么還傻乎乎地繼續(xù)研究GPS啊，美國(guó)政府又不給錢(qián)。
領(lǐng)導(dǎo)又說(shuō)了，企業(yè)有資金設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，高校有人材技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不如強(qiáng)強(qiáng)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(chǎng)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(xué)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(jué)得這個(gè)主意不錯(cuò)，于是在政府牽線下紛紛結(jié)起了對(duì)子，領(lǐng)導(dǎo)管這個(gè)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(qiáng)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(jī)，三方都很高興。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是電信業(yè)的第一要?jiǎng)?wù)，國(guó)際電信聯(lián)盟就是負(fù)責(zé)制定國(guó)際電信規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際組織，在信息化時(shí)代它的的地位越來(lái)越重要。國(guó)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(biāo)準(zhǔn)，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(guó)的衛(wèi)星軌道和頻率的申請(qǐng)，并進(jìn)行備案和審批，這個(gè)國(guó)際組織具有非常重大的影響力。
20多年前中國(guó)政府選拔了一名優(yōu)秀的通信專(zhuān)業(yè)人士到國(guó)際電信聯(lián)盟工作，他數(shù)十年如一日地勤懇工作，業(yè)績(jī)斐然受人尊重，并一直干到了副秘書(shū)長(zhǎng)的職位，并在新一屆選舉中成功地當(dāng)選了秘書(shū)長(zhǎng)，他就是下圖中間的趙厚麟。
趙厚麟2015年1月1日正式上任國(guó)際電信聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)，1月26日就被李克強(qiáng)接見(jiàn)了，公開(kāi)報(bào)道的都是官樣套話，什么國(guó)際電信聯(lián)盟會(huì)支持中國(guó)的信息化發(fā)展啥的，但李總理會(huì)見(jiàn)他肯定不是為了說(shuō)幾句客套話，想必是有事要交代，據(jù)我猜測(cè)最有可能的是要求趙厚麟在兩件事上大力支持中國(guó)，一是5G二是北斗。
趙厚麟雖然是中國(guó)人，但他所在的組織是為全世界服務(wù)的，在國(guó)際電信聯(lián)盟官方網(wǎng)站的領(lǐng)導(dǎo)人介紹中，他們的履歷沒(méi)有國(guó)籍這一項(xiàng)，有的只是出生地，趙的出生地是江蘇。
有個(gè)江蘇人在統(tǒng)管衛(wèi)星軌道和頻率的國(guó)際組織當(dāng)一把手，即使我們不走后門(mén)不要特權(quán)，起碼也不會(huì)像以前那樣吃啞巴虧了，這當(dāng)然是一件好事。中國(guó)政府對(duì)北斗二代的決心很大，搞這種國(guó)字號(hào)工程的財(cái)力很足，對(duì)內(nèi)的推廣政策很有成效，對(duì)外積極談合作已有成果，還有國(guó)際電信聯(lián)盟的支持，占盡了天時(shí)地利人和，預(yù)計(jì)5000億的新產(chǎn)業(yè)正在浮出水面，北斗二代的前景非常樂(lè)觀。
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