有了GPS，为什么还要开发北斗？

2021年2月，《麻省理工科技评论》评选出了“全球十大突破性技术”， 北斗系统的超高精准定位技术赫然在列。 2020 年正式开通的北斗三号卫星导航系统，精度达到毫米级，能够成功预警山体滑坡。 2020年7月11日晚11时，四川阿坝州小金县春厂坝的山体滑坡，被“北斗智慧云公共监测平台“检测到，并且预警，提前疏散民众。

“有了GPS，为什么还要开发北斗？“这样的问题总是有人问，他们应该不知道1993年的银河号事件。 1993年7月23日，我们的“银河号“货轮正在印度洋上正常行驶，美国突然指控“银河号“货轮上有制造化学武器的原料，然后直接关闭了该船所在海域的GPS系统，使“银河号“货轮无法继续航行，在印度洋上漂流了33天。 尽管我们强烈抗议，但美方坚持要检查船只，后来我们建议由第三方与中方一起检查。最后在沙特阿拉伯的阿曼港中国检查团与沙特代表共同进行检查，美方派专家作为沙特代表团的技术顾问参与检查，对该船的全部集装箱的检查证明，“银河号“货轮没有美方指控的这些化学物品，美国代表不得不签署否定其指控的检查报告，我们随即要求美方道歉并给予赔偿，但美国既不道歉也不赔偿，将霸权主义的傲慢显漏无疑。 于是中国人自己的卫星定位系统“北斗“提上日程。 第二年，1994年，北斗一号开始建设。

这其实不是中国人第一次尝试建设自己的卫星定位系统，1983年，美国在GPS研讨会上曾经直言，特殊情况下将对GPS用户采取三种措施：降低精度、关闭区域服务和更换通信编码。 “两弹一星”功勋奖章获得者、中国科学院院士陈芳允，开始第一次国人自己的卫星定位系统设计。但是，八十年代的中国国力薄弱，计划封尘。 1994年，再次启动卫星定位系统建设，北斗一号团队组建，历经6年艰苦奋斗，2000年10月，北斗首颗卫星发射成功，中国成为继美俄之后，第三个建成自己卫星导航的国家。 可惜的是，陈芳允没能看到这一幕，2000年4月29日因病去世，享年84岁。 陈芳允是浙江省台州市人，1938年毕业于清华大学物理系，领导研制成功我国第一代机载单脉冲雷达，我国第一颗人造卫星跟踪测量系统的技术负责人，北斗卫星导航理论奠基者。 他曾经写诗：“人生路必曲，仍须立我志。竭诚为国兴，努力不为私。”

2003年伊拉克战争爆发，美国没有获得联合国授权，以伊拉克拥有大规模杀伤性武器为由，同时又以推动大中东地区民主化为由，发动了这场战争，推翻了萨达姆政权。 在这场战争中，据说美国人自己用精度一米的军用GPS系统，而给欧盟国家只有精度10米的民用GPS，欧盟国家觉得受了歧视，开始了他们的伽利略计划。 当时中方遇技术瓶颈，欧盟缺研发基金，于是中欧双方签署了协议，联手开发伽利略系统。 但是合作并不顺利，美国威胁如果中国利用伽利略系统与美国发生军事冲突的话，美国将对伽利略系统进行干扰甚至攻击。 2006年，中国忽然被排除在项目外，决议不让表态，资料不让浏览，技术不被告知，欧洲媒体称“中国人感到被严重利用甚至是羞辱了”。 2006年中国退出了伽利略计划，独立开发北斗系统。

退出伽利略计划不久，北斗就遭遇了一场大考，就是原子钟。卫星在太空定位主要用时间来计算空间，卫星的原子钟决定了测距精度。 原来是一家瑞士公司承诺出口原子钟，但是被要求只能用在伽利略系统，中国北斗转成独立研发之后，瑞士公司就终止合作，原子钟只能用中国自己来制造，北斗团队的科技工作者开始无数的日日夜夜的奋斗，最终中国自主研发的原子钟成功了，30万年前误差一秒，部分指标超过GPS和伽利略系统。

另一个急需解决的难题就是频段的抢先占用。卫星导航黄金频段已被美俄占去，只剩一小段频率资源，国际电联约定：卫星先到者先得，且过期作废。过期期限设在2007年4月17日。 2007年4月14日凌晨4点11分，北斗二号首颗卫星发射成功，4月16日晚上八点，卫星信号从两万公里外的太空传回，此时距频率失效仅剩4小时。 这一小段黄金频段，在最后时刻抢占成功。

千秋耻，终当雪。中兴业，须人杰。 接着北斗又遇到另外一个重大的考验，那就是如何在海外建地面站。 美国在世界许多国家都有军事基地，所以它可以很容易地在世界许多地方建立地面站，中国无法仿效美国的GPS在全球范围内建立自己的地面站。 北斗团队发明了让卫星互联的星间链路，只要有一颗卫星在中国领空，其他卫星便可以通过它联系到国内地面战，从而实现卫星地面站的链路互通。 北斗系统已经从第一代演进到第三代，第一代北斗系统有三颗卫星提供区域定位服务，从2000年开始在中国境内提供导航。2012年12月北斗1号的最后一颗卫星寿命到期。第二代北斗系统开始运行，它是包括了16颗卫星的全球卫星导航系统，为亚太地区用户提供定位服务。现在是第三代北斗系统，有三种不同轨道的卫星组织，包括24颗地球中远轨道卫星，覆盖全球的三个倾斜地球同步轨道卫星，和三个地球同步静止轨道卫星。 现在北斗系统已经应用在了各行各业。

在甘肃，北斗农机作业误差可控制在1-2cm、效率提高20%-25%。 在新疆，无人机利用北斗导航自动喷洒农药，半天干完六个人两天的工作量。 在上海洋山港区，利用北岛实现自动驾驶的重型卡车，停车装卸时误差达到±3厘米，人工作业中只有1%的资深司机能够达到这一水平。 据《日本经济新闻》报道，中国北斗卫星导航系统在规模上已经超过美国的GPS，在联合国195个会员国中，有130个国家首都上空一天中可观测到的北斗卫星数量超过GPS，其中100个国家位于亚洲、非洲等地。 中国卫星导航定位协会在京发布《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》，其中披露，国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片，国内卫星导航定位终端产品总销量突破4.6亿台，其中具有卫星导航定位功能的智能手机销售量达到3.72亿台。

去年6月23号九点四十三分西昌卫星发射中心，长征三号乙运载火箭成功发射北斗三号系统的最后一颗全球组网卫星。北斗三号全球部署比原计划提前半年完成，当年嘲笑排挤我们的欧洲伽利略系统，从2016年12月开启初始服务，上线1个月左右18个卫星上的72台原子钟就有9台停止工作，2019年7月14号甚至整个系统一度瘫痪，大约花了一个月时间才恢复正常。 鲁迅先生当年所说，我们从古以来就有埋头苦干的人，就拼命硬干，就为民请罪的人，有舍身求法，这就是中国的脊梁。 中国北斗团队持续20多年的默默奋斗，突破国外技术封锁，堪比当年两弹。 想当年国破沙河，西南联大成立，罗庸为校歌《满江红》作词： 万里长征，辞却了五朝宫阙。 暂驻足，衡山湘水，又成离别。 绝徼移栽桢干质，九州遍洒黎元血。

尽笳吹弦诵在山城，情弥切！ 千秋耻，终当雪；中兴业，须人杰。 便一成三户，壮怀难折。 多难殷忧新国运，动心忍性希前哲。 待驱除仇寇复神京，还燕碣。 千秋耻，终已雪；见仇寇，如烟灭。 大一统，无倾折；中兴业，继往烈！ 维三校，如胶结；同艰难，共欢悦。神京复，还燕碣！

原文标题：北斗，中国夜空最亮的星

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责任编辑：haq