比肩社区 26年自研，收官卫星提前半年成功发射！北斗导航系统完成全球网组，性能可比肩GPS

大数据文摘出品

作者：刘俊寰、牛婉杨

“5、4、3、2、1，点火！”

6月23日，我国第55颗北斗卫星在西昌卫星基地成功发射，这不仅是北斗三号卫星导航系统星座部署的收官卫星，更是代表着中国北斗已经点亮世界卫星导航的天空。

值得一提的是，本次成功发射也宣布着北斗三号全球卫星导航系统星座部署比原计划提前半年全面完成。

我们先来回顾一下发射成功时的震颤和喜悦：

凑近点再看看：

从20世纪80年代提出设想，到1994年北斗一号建设正式启动，北斗的服务范围从国内扩大至亚太地区，如今更是覆盖到全球，经过这30多年的实践探索，北斗已经成为了世界的北斗。

在知乎上，关于北斗的讨论热度高居不下，截止到发稿前仍然占据着热榜第一的位置，话题浏览量也达到了5585545次。

网友们都对北斗卫星的成功发射送上了祝福。

不少网友都对中国航天人致以崇高的敬意，有人坦言道，“这才是我等该追的星”。

与GPS相比，北斗不只赢在后发技术上

可能不少人会疑惑，现在的GPS已经这么发达了，似乎没有建设北斗卫星的必要性，为什么还要费这么大力气发射北斗卫星？

我们都知道，美国的GPS自上个世纪70年代起步，定位模式最初精度在10米左右，主要供美国军方及其同盟国使用，目前已经可以达到1米以内。

经过将近40年的发展，已经逐渐从最开始的军用扩展到民用领域。尽管如此，GPS仍然隶属于美国空军，本质上仍是军用卫星系统，这就不可避免地会受到政治、军事等各方面的影响。

比如，开放民用之后，普通用户使用的GPS定位精度并没有想象中的精确，民众的选择范围也不多，他们使用的是增加了人为干扰的定位系统。这在2000年与俄罗斯的军民两用卫星系统GLONASS成功建立之后的竞争中尤为明显，当时为了更好地抢占资源，GPS选择去掉干扰，定位精度瞬间提高了10倍不止。

于是，不管是出于对国家国防安全的考虑，还是对卫星导航系统潜在的商业价值的考量，中国必须拥有自己的卫星导航系统。

除此之外，在定位精度上，与GPS使用的双频信号相比，北斗作为后发卫星，其三频信号可以更好地消除高阶电离层延迟影响，提高定位可靠性，增强数据预处理能力，提高模糊度的固定效率。

2018年，官方就指出，北斗系统定位精度由水平25m、高程30m，提高至目前水平10m、高程10m，测速精度由每秒0.4米提高至0.2m，受时精度优于20ns，在中国及周边地区，北斗系统服务性能与GPS相当。

如今，北斗系统的定位精度在全球范围内优于10米，在亚太地区优于5米，精密单点定位是北斗的特色高精度服务，可提供静态厘米级、动态分米级的高精度服务。

在原创功能上，中国北斗还支持短报文通信服务，中国及周边地区的短报文通信服务单次可发1000个汉字，全球短报文通信服务单次可发40个汉字。

短报文通信服务十分有利于求救，北斗不但能让你知道自己在哪，还能让别人知道你在哪，在汶川地震中，短报文通信服务就发挥了十分有效的作用，目前，国内7万多只渔船和执法船上都安装了北斗终端，遇险时可通过短报文求救，累计救助人数已经超过1万。

不过，这个功能有容量限制，不适合作为日常通信功能使用。

目前，只有美国、俄罗斯、欧盟和中国先后建立起了全球性的卫星导航系统，日本和印度则建立有区域性卫星导航系统。

从手机定位到农业生产，北斗卫星早已融入日常生活

从国家战略上来讲，用自研北斗取代GPS的意义不言而喻，不少和文摘菌一样的普通人可能更关心的是，北斗能给我们现实生活带来怎样的改变。

普通人的日常生活早就离不开GPS了，而北斗其实早就融入人们的日常生活，只不过因为先入为主，多数人会将卫星定位服务统称为GPS。

北斗目前用于普通人的生活中最常见的肯定还是定位服务，像是快递查询、共享单车/打车服务、车辆导航等。比如我们日常使用的小蓝车，内置的芯片就是使用了北斗的定位服务。

哈啰出行昨天也发微博庆贺北斗之星三号收官的成功发射。

除了单车，很可能你的手机其实也已经在自动使用北斗定位服务了。

你真以为手机上的“打开GPS”就是只用GPS？ 我们打开手机的定位服务时，手机会自动搜索各种卫星系统，选择信号比较强的卫星来进行混合定位。刚刚我们也提到，北斗定位因为后发优势，比目前市场占有率最大的GPS定位更加精准。因此很多智能手机在打开定位服务时，已经自动连接北斗卫星，非WiFi状态下也能使用北斗定位服务功能。

目前市面上的大多数手机型号（苹果除外哦），都可以使用北斗的定位。高通骁龙800、600、400系列，其中目前常见的820、821、835高端型号是支持北斗的，中低端的652、650、625、436，甚至更老的一些型号也都是支持。联发科类似，目前常见的P10、P15、P20、X20，之前的X10都支持接收北斗信号。华为海思很早就支持了北斗。从麒麟930开始，集成的Hi1101四合一芯片可以同时接收GPS、北斗和GLonass三种信号。

也就是说，除了任性的苹果，采用这些SOC的华为、O&V、小米、一加、魅族、HTC、努比亚等品牌的大部分型号手机都支持北斗定位！ 

此外，今年4月份，中国首款自研北斗农机自动驾驶系统也已经推向市场。利用北斗导航技术，加上各种传感器，可监测耕种、管理、收割等全过程。安装在拖拉机或者收割机上，使其可以不用人去操控方向盘，实现自动直线或者曲线行走。据官方鉴定委员会数据，系统可使农机的管理调度效率提高30%以上，农作物产量提高约5%、燃油消耗节约10%。

26年弹指一挥间，“三步走”战略的第三步终与GPS齐头并肩

从1994年北斗一号卫星导航系统立项研制，到如今北斗三号卫星全部发射完成，这26年弹指一挥间，我国的卫星导航系统终于完成了全面的战略部署。

接下来让我们回顾一下北斗卫星从无到有的非凡之路吧。

 

20世纪后期，我国开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，形成了“三步走”战略：

第一阶段，2000年年底，发射2颗北斗一号卫星，建成北斗一号系统，向中国提供服务；

第二阶段，2007年-2012年，发射16颗北斗二号卫星，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；

第三阶段，计划在2020年前后，发射30余颗北斗三号卫星，建成北斗三号系统，即北斗全球系统，向全球提供服务。

北斗一号的双星导航定位系统在当时是我国最复杂的卫星系统。不同于其他卫星系统，它需要两颗卫星才能正常工作，对卫星的可靠性提出了很高的要求。

然而当时面临国外技术封锁、国内部件厂家尚未成熟的双重挑战，北斗一号的研制只能在摸索中起步。据五院北斗一号总设计师范本尧院士回忆，“当时很多卫星都不敢上，北斗是第一个‘吃螃蟹’的，硬着头皮上。”

北斗一号试验系统于1994年正式立项，第一和第二颗北斗导航试验卫星分别于2000年10月31日和12月21日发射成功，2003年又发射了一颗备份卫星，试验系统完成组建。

在当时看来，它的地面应用系统也是国内最复杂的，而且涉及了很多高新技术，因此它的建成对于我国来说意义重大，不但使我国获得独立自主和快速有效的定位手段，而且也标志着我国在卫星导航技术领域取得了重大突破。

北斗一号卫星的组建成功，无疑让我国科研人员信心倍增。于是1999年，五院开始了对第二代卫星导航定位系统的论证。2004年，北斗二号卫星工程正式立项。

虽然称其为北斗二号，但并不只是北斗一号的简单延伸，它需要克服北斗一号系统存在的缺点，并提供海、陆、空全方位的全球导航定位服务，类似于美国的GPS和欧洲的伽利略定位系统。

这需要攻克导航卫星总体技术、高精度星载原子钟等多项关键技术。历经8年研制，2007年4月14日，第一颗北斗导航卫星(M1)终于从西昌卫星发射中心被“长征三号甲”运载火箭送入太空。

长征三号甲运载火箭

在这期间陆续将北斗二号卫星发射升空，直到2012年10月25日，成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。这颗卫星与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，形成覆盖亚太大部分地区的导航服务能力。2012年12月27日，北斗卫星导航系统正式提供区域服务，成为国际卫星导航系统四大服务商之一。

此次北斗三号卫星发射成功，其服务区域将扩展至全球，同时实现下行导航信号升级与改造等关键技术突破，为用户提供更为优质的服务。经过26年的不懈努力，我国终于独立自主地完成了北斗卫星的建设，其性能与GPS相当，这标志着我国卫星导航系统已达到国际先进水平。

回望中国北斗的非凡之旅，“三步走”战略的第三步终与GPS齐头并肩。