“‘GPS 信號弱’，可使用中國北斗?！? ?網(wǎng)上一直有個段子，如果美關閉 GPS，世界會怎樣？1993 年 7 月 23 日，波斯灣晴空萬里。我國銀河易經貨輪正在執(zhí)運輸任務，其導航系統(tǒng)正美國的 GPS。美國以船上有違禁品為由，要求銀號停航并接受美國登船檢貨物。而后，美國單方面閉了銀河號的 GPS。銀河號在公海上迷航，頂著十度的高溫漂泊了數(shù)十天最終美國先后兩次登船檢，在確認銀河號上并沒有禁品后，飄然離去并拒絕歉。銀河號事件讓我國明了，沒有衛(wèi)星導航系統(tǒng)，沒有軍事能力的獨立，被碎了牙，只能咽肚里。1994 年，國家批準北斗一號工程即刻求山項；2000 年，北斗一號首顆衛(wèi)星從大涼山沖向太空；2020 年，北斗三號最后一顆衛(wèi)星在西昌成功發(fā)射，北斗航系統(tǒng)正式組網(wǎng)完成。北三號最后一顆衛(wèi)星在西昌功發(fā)射（圖源：《北斗》錄片截圖）而今，高德地宣布，調用北斗衛(wèi)星日定量已超 2100 億次，定位時北斗的調用率已超 GPS 等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)。北斗系統(tǒng)在平均單定位調用衛(wèi)星數(shù)量、民用位精度等多個維度超越 GPS，正式實現(xiàn)了對于國內導航應用定位的全太山主導銀河號事件將不再發(fā)生。斗從立項到組網(wǎng)完成，用整整 26 年，再到超越 GPS 實現(xiàn)北斗主導，用了 28 年。28 年間，科研人員篳路藍縷，涉山林，各種艱辛，難以盡。01、科技攻堅，九九八十一難1994 年的中國并不富裕。當時，美國 GPS 已經建設成功，投入超 200 億美元。而中國整個“863”計劃（包括北斗在內的七大領）的預算只有 100 億人民幣。其中一個細節(jié)更實，北斗導航系統(tǒng)副總設師譚述森只能與 4 個人共用一個辦公室，這個辦室不足 20 平方米。北斗一號工程立項（圖源：北斗》紀錄片截圖）沒錢問題還能解決，更要命的沒技術。1996 年，包括美英在內的 33 個西方國家簽署了《瓦森納協(xié)》，針對以中國為首的發(fā)中國家實施商品和技術的制清單。在這種財力匱乏技術封鎖的情況下，中國出了經典的三步走戰(zhàn)略：一步建設北斗一號覆蓋國區(qū)域，第二步建設北斗二覆蓋亞太區(qū)域，第三步建北斗三號覆蓋全球。北斗統(tǒng)三步走戰(zhàn)略（圖源：《斗》紀錄片截圖）2000 年，中國硬生生憑著自主研發(fā)成功發(fā)射了兩顆衛(wèi)星天，組建起了北斗一號系。中國成為了除美俄外，界上第三個獨立擁有全球星導航系統(tǒng)的國家。北斗號是開天辟地，北斗二號是爭分奪秒。2004 年，北斗二號衛(wèi)星工程立項此時面臨著一個致命的問 —— 沒有頻率。在太空中，美俄的衛(wèi)星已經占據(jù)最好的頻率和軌道，北斗要取得合法的軌位，必須國際電信聯(lián)盟進行申報。個問題并不只困擾著中國歐盟也正在如火如荼的打自己的伽利略導航系統(tǒng)，樣需要申報。兩大經濟體謀而合，先后向國際電信盟提出了頻率申請。國際信聯(lián)盟給出的回復是，頻還可開放一段，雙方先到得，最晚需在 2007 年 4 月 17 日之前發(fā)射衛(wèi)星，否則自動失效彼時中國有錢沒技術，而盟則有技術，沒錢。中國以花錢買技術的方式與歐聯(lián)手，雙方有曾過一次短的聯(lián)姻，但因政治風向等因而破裂，中國不僅沒得技術，還浪費了寶貴的時。這時，距離頻率失效僅 2 年，制約北斗二號的關鍵技術 —— 原子鐘 —— 我們仍不能自己制造。原子鐘是衛(wèi)星用于授時定位的核心器件，相當于星的心臟。中國想要保住之不易的頻率，就必須在年內自研出國產原子鐘。后，中科院、航天科技、天科工，三支隊伍在材料工程等五十多個領域同時關，焚膏繼晷，終于在頻失效前將國產原子鐘造了來。國產原子鐘（圖源：北斗》紀錄片截圖）2007 年 4 月 14 日 4 時，搭載著國產原子鐘的北斗二號首顆衛(wèi)星發(fā)成功。17 日 20 時，地面接收機收到太空傳來的衛(wèi)星信號，中國成功住了頻率。這一刻，距國電信聯(lián)盟規(guī)定的截止時間有不到四小時。北斗二號星的成功發(fā)射，讓中國成突破了技術封鎖，后續(xù)的星系統(tǒng)建設也開始順利起。2012 年，北斗二號 14 顆衛(wèi)星完成發(fā)射組網(wǎng)。而北斗三號計劃，則在 2009 年啟動，2020 年時，完成 35 顆衛(wèi)星發(fā)射組網(wǎng)。至此，三步走戰(zhàn)略女戚部完成。北導航系統(tǒng)成為了繼美俄后三個成熟的全球衛(wèi)星系統(tǒng)02、趕超 GPS，北斗屢建奇功北斗導航系統(tǒng)在設過程中，便已應用于我的災害救援工作。2008 年，汶川地震，舉世震驚。通往震中重災區(qū)的通信全中斷，震區(qū)內外失去聯(lián)。隨后，一支攜帶北斗終機的部隊，沿著 317 國道一路急進，進入汶川災區(qū)，沿途部隊將偵測到災情以北斗獨有的短報文信技術發(fā)給救災指揮部，通了震區(qū)內外的聯(lián)絡通道最終在救災部隊援軍的接下，救下了 500 多名受難群眾。彼時憑借的正北斗一號系統(tǒng)。短報文技（圖源：《北斗》紀錄片圖）在后來的四川雅安地時，北斗二號已組網(wǎng)完成北斗終端同樣第一時間配給救援部隊，進入災區(qū)。斗在此次抗震救災中精度高，覆蓋范圍更廣，累計成通信和定位服務數(shù)十萬，是汶川地震中的 3 倍。北斗之所以在抗震救災發(fā)揮出如此大的作用，主得益于短報文技術。短報技術可以實現(xiàn)用戶與北斗星之間雙向通信，這是北導航系統(tǒng)特有的通信技術美國 GPS、俄羅斯格羅納斯、歐洲伽利略等衛(wèi)星航并不具備這一功能。通點說，短報文技術類似于機短信。最初的北斗一號北斗二號只支持傳輸 120 個漢字。但這帶有定位與導航信息的 120 個字，在汶川及雅安地震中揮了至關重要的作用。北三號建成后，北斗導航系已經支持傳輸 1000 個漢字，還可傳輸語音和片。北斗系統(tǒng)在應急救災科考、遠洋航運等通信網(wǎng)無法覆蓋的場景中具有極的應用價值。以遠洋航運例。據(jù)統(tǒng)計，目前全國至有 7 萬多艘漁船和執(zhí)法船，正在使用北斗終端，斗的搜救功能和通訊功能已經累計救援了 1 萬多人。中國漁民將北斗稱為海上媽祖”。漁船使用北終端（圖源：《北斗》紀片截圖）北斗導航系統(tǒng)能提供米級、分米級的精度通過地面基站校準，甚至夠達到厘米級的精度定位在亞太地區(qū)，北斗系統(tǒng)的號傳輸質量與衛(wèi)星調用數(shù)都有著明顯的優(yōu)勢。北斗成功也對 GPS 相關產業(yè)帶來了沖擊，據(jù)央視報，我國進口的 GPS 定位芯片，價格最高之時可 1000 元 / 片，而北斗建成后，該價格降 6 元 / 片。隨著北斗導航系統(tǒng)應用的逐漸深，相關場景的配套設備如不能支持北斗，就會失去量的市場，這也倒逼著其國家在相關硬件、軟件上用北斗，進一步催生了一萬億市場。03、民用爆發(fā)，市場為王如果說北斗在事、抗災救援等領域的應是國家的意志。那北斗在用領域的推廣，則讓其成市場的選擇。在市場應用期，北斗官方只做了一個層操作系統(tǒng)。隨著北斗的用逐漸深入日常生活的方面面，各行業(yè)在北斗的底操作系統(tǒng)上不斷加以開發(fā)讓北斗的商業(yè)生態(tài)逐漸繁。北斗商業(yè)化應用始見于機市場。2013 年，IT 雜志 LaptopMagazine 將三星 GALAXY Note 3 評為 "年度綜合實力最強的智能手機"。一個月后，三星宣布該手機國行的兩個型號成為全球首批持北斗導航系統(tǒng)的智能手。彼時北斗二號衛(wèi)星剛組完成兩年，其商業(yè)化價值然顯現(xiàn)。自 2012 年開始，國內主流手機廠商布的智能機大多支持北斗航系統(tǒng)。2020 年，北斗三號宣布組網(wǎng)完成的兩月后，一直因不支持北斗飽受詬病的蘋果也頂不住場壓力，宣布 iPhone12 將支持北斗定位芯片。中國憑借著全球最大機市場的優(yōu)勢，讓北斗在機終端的滲透率飛速提升截至 2022 年上半年，中國境內申請入網(wǎng)的智手機中，有 128 款支持北斗定位，其出貨量占半年總出貨量的 98% 以上。在手機端的應用達峰值之后，北斗正被市場擁著向智能汽車終端滲透高德地圖是北斗系統(tǒng)這一精尖科技最為典型的應用一。2020 年，北斗三號組網(wǎng)成功后，高德地圖布的車道級導航服務，應北斗導航系統(tǒng)亞米級的高度定位技術，結合參考站正信息，經過融合和解算，實現(xiàn)定位精度從 5-10 米的道路級，進化到 1 米以內的車道級別。這是國內首個可完全在智能機上實現(xiàn)的車道級導航服。而高德地圖于今年上線、基于算力實現(xiàn)的“黑科”紅綠燈倒計時功能，其要的依托之一，同樣是北系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)、高效精準定位能力，籍此為用戶智計算當前路口紅燈的倒計讀秒，或者需要等待的輪數(shù)。在國家北斗辦的支持，如今用戶在高德地圖最版本的導航行程回顧、行語音播報、位置共享報平等多個服務場景中，都能過圖文、聲音等方式感知北斗系統(tǒng)的存在，這一“之重器”已廣泛服務于人群眾的日常出行。其實最的導航系統(tǒng)非常簡陋，并有車道級導航，更不用說綠燈倒計時這種進一步的發(fā)。高德地圖這一創(chuàng)舉，是基于中國市場對北斗的化應用，未來也將隨著市需求持續(xù)增加而不斷更新代。與此同時，北斗系統(tǒng)其他諸多領域的應用也正漸展開。大到金融、電力全，小到起床的準時鬧鐘快遞物流動態(tài)，都在依靠斗保駕護航。而在北斗問之前，這些服務都依賴于 GPS。如果美國關閉 GPS 服務，其帶來的后果遠超想象。而今，我們已必再為此擔憂。今年 11 月 4 日，國務院新聞辦公室正式發(fā)布《新時代中國北斗》白皮書。北斗航系統(tǒng)已成為面向全球用提供全天候、全天時、高度定位、導航與授時服務重要新型基礎設施。北斗號在軌 30 顆衛(wèi)星運行狀態(tài)良好，星上 300 余類、數(shù)百萬個器部件全國產，性能優(yōu)異，實測表，全球定位精度優(yōu)于 5 米，亞太地區(qū)性能更好，務性能全面優(yōu)于設計指標北斗應用產業(yè)也正呈現(xiàn)出日方升般的高速發(fā)展，在 2025 年其產值規(guī)?；驅⑼黄?1 萬億元。04、寫在最后誠如中國北斗航系統(tǒng)管理辦公室發(fā)文所，北斗已廣泛進入大眾消等民生領域。而高德推出一系列基于北斗系統(tǒng)的服，深受廣大群眾歡迎和喜，已成為北斗系統(tǒng)民用領最典型的應用場景。目前國產北斗基礎產品已出口 120 余個國家和地區(qū)，向億級以上用戶提供服務未來隨著北斗的應用進一加深，國內北斗產業(yè)也將尺竿頭，再進一步，率先北斗高度綁定的企業(yè)也將斷受益。本文來自微信公號：雷峰網(wǎng) （ID：leiphone-sz），作者：韓永昌，編輯： 伍文?