重磅！中国北斗全球组网完成，比美国GPS更加硬核
2020年6月23日 ， 这是注定要载入史册的一天 ， 经过30多年的艰苦努力 ， 北斗全球卫星导航系统部署全面完成 。 它是中国自行研制的全球卫星导航系统 ， 由空面段、地面段和用户段三部分组成 ， 可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务 ， 并具短报文通信能力 。
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▲最后一颗北斗卫星升空
中国卫星导航系统从上世纪80年代提出设想 ， 到1994年北斗一号建设正式启动 ， 到2000年发射2颗地球静止轨道（GEO）卫星 ， 再到今天发射最后一颗北斗完成全球组网 ， 回首往昔 ， 北斗已经走过了30多年路程 ， 今天圆满收官 。
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北斗的民用精度大致与GPS差不多 ， 在5米以内 ， 再配合地面终端设备 ， 精度可达2~5厘米；军用精度将高一个数量级 ， 达到毫米级 。 北斗导航实现了核心元器件100%国产化 ， 从原子钟到芯片 ， 每一颗螺丝钉都是我们自己的 。 这也意味着 ， 中国不再受制于人！
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在我们还没有北斗的时候 ， 卫星导航几乎是美国GPS的天下 ， 要是美国把GPS信号关了 ， 会发生什么事？一个国家如果没有自主全球定位系统 ， 当美国关掉GPS信号后 ， 就等于失去了眼睛 。
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1993年“银河号事件” ， 美国以莫须有借口 ， 指控一艘中国远洋货轮运送非法原料到伊朗 ， 直接关闭了GPS导航信号 ， 致使这艘中国货轮在大西洋上没了方向 ， 只能被迫停止航行 ， 最终被美国扣留3周时间 ， 造成巨大损失 。
01卫星定位系统
全球四大卫星定位系统：美国全球定位系统（GPS）、欧洲“伽利略”系统、俄罗斯“格洛纳斯”系统和中国“北斗”系统 。
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美国全球定位系统（简称GPS） ， 是一个中距离圆型轨道卫星导航系统 。 它可以为地球表面绝大部分地区（98%）提供准确的定位、测速和高精度的时间标准 。 系统由美国国防部研制和维护 ， 可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续精确的确定三维位置、三维运动和时间的需要 。 该系统包括太空中的24颗GPS卫星；地面上1个主控站、3个数据注入站和5个监测站及作为用户端的GPS接收机 。
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欧洲伽利略系统是欧洲计划建设的新一代民用全球卫星导航系统 ， 按照规划伽利略计划将耗资约27亿美元 ， 系统由30颗卫星组成 ， 其中27颗卫星为工作卫星 ， 3颗为候补卫星 ， 卫星高度为24126公里 ， 位于3个倾角为56度的轨道平面内 ， 该系统除了30颗中高度圆轨道卫星外 ， 还有2个地面控制中心 。
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格洛纳斯系统最早开发于苏联时期 ， 后由俄罗斯继续该计划 。 该系统于2007年开始运营 ， 当时只开放俄罗斯境内卫星定位及导航服务 。 到2009年 ， 其服务范围已经拓展到全球 。 该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等 。 "格洛纳斯"系统标准配置为24颗卫星 ， 而18颗卫星就能保证该系统为俄罗斯境内用户提供全部服务 。
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北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统 。 该系统由空间段、地面段和用户段三部分组成 ， 空间段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星 ， 地面段包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站 ， 用户段包括北斗用户终端以及与其他卫星导航系统兼容的终端 。
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【重磅！中国北斗全球组网完成，比美国GPS更加硬核】全球四大定位系统中 ， 美国GPS几十年来一直占据霸主地位 ， 在全球范围应用最为广泛 ， 技术也最先进 。 但随着北斗完成全面组网 ， 这一局面从几年前开始就在扭转 ， 如今在很多方面北斗同GPS并驾齐驱 ， 有些领域已经超过GPS 。
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全面组网完成后 ， 北斗有35颗卫星覆盖全球 ， 超过美国GPS的31颗；
北斗是全球第一个提供三频信号服务的卫星导航系统 ， GPS也仅有双频；
北斗还有另一项其他导航系统都不具备的技术突破 ， 那就是短报文功能；
就是与GPS只能接收信号不同 ， 北斗还可以发送信号 ， 这种双向通信功能在一些领域有不可替代的作用 。 2008年汶川地震时 ， 地面通讯设施全部被毁 ， 就是依靠北斗一代的短报文通信 ， 为救援人员提供准确位置 ， 很多人因此得到及时抢救 。
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北斗还有一个不为公众所知的特点 ， 那就是地基增强系统 ， 卫星信号从高空传到地面 ， 会经历电离层、对流层等干扰 ， 从而形成定位偏差 。
现在的做法是在地上建立了一些基准站 ， 基准站的绝对位置是很清楚的 ， 实时接受北斗的定位信息 ， 由于干扰肯定有一个偏差 ， 我们把偏差广播给周围80公里的其他北斗用户 ， 北斗用户在实时接收的定位信息上进行差分解算 ， 就能获得更精准的位置信息 ， 甚至可以达到实时厘米级的精度 。
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现在全国两千多个基准站已经全部建成 ， 国内北斗卫星的定位精度要远远高于GPS ， 并将带来众多的新应用 。 例如驾驶员考试 ， 就不用考官坐在车上 ， 在车里安装一个北斗的接收器 ， 它的精确度比人可准多了 。 还有基于北斗的拖拉机自动耕种 ， 比人工驾驶拉的垄都直 。
02为什么我们的手机还在用GPS？
手机上的GPS≠美国GPS ， 它就是全球定位系统的简称(GlobalPositioningSystem) ， 因为美国GPS最先开发 ， 对公众形成了先入为主的惯性思维 ， 手机制造商便于认知和管理 ， 便将GPS作为全球定位系统的统称 。
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实际上大家的手机早就已经用上北斗卫星定位了 ， 只不过这一功能是被集成在手机芯片里 ， 现在的手机芯片 ， 一般使用的都是GPS、格洛纳斯以及北斗三模芯片 。 市面上苹果除外 ， 安卓手机基本都支持北斗 。 只是想直观看到的话 ， 需要下载一个测试软件 ， 才能看到头顶上方有多少颗北斗卫星 。
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芯片曾被认为是遏制北斗产业应用发展的瓶颈 。 从现阶段来看 ， 无论是国际手机芯片巨头 ， 还是国产芯片企业 ， 都已经把北斗作为标配 ， 越来越多的手机企业也将北斗导航作为标配 。
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在北斗导航被当作手机标配功能的背景下 ， 很多手机企业开始将以往设置菜单用的“GPS”改成“定位” 。 手机厂商更愿意在发布会上宣称其采用了GPS新技术 ， 用户在使用手机定位、百度导航等应用时 ， 首先感知到的也还是GPS 。
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北斗导航被大家接受还需要一个过程 。 例如百度地图、高德地图接收的位置数据 ， 底层定位的GPS和北斗都在运行 ， 但是上层软件呈现位置时习惯性汇报GPS数据 。
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GPS渗透率较高 ， 早已融入生活方方面面 ， 先入为主并形成了用户习惯 。 从20世纪70年代到21世纪初 ， GPS全球覆盖率已经达到98% ， 虽然我们的手机都支持北斗导航 ， 由于广大手机用户对于北斗导航的了解不多 ， 潜意识里认为美国的GPS性能更好 。
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现在 ， 北斗组网完成 ， 再加上国产手机厂商的助力 ， 北斗导航势必会更上一个台阶 。 今后 ， 北斗卫星系统将为全世界提供服务 ， 它不仅是中国人的骄傲 ， 也是全世界人民的福祉 。
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