北斗导航系统能与美国已经成熟的全球定位系统(GPS)匹敌吗？

据BBC报道，中国雄心勃勃、希望快速扩张的北斗卫星导航系统已经能够为世界许多地方（不仅仅是亚洲）提供服务，但它真的能与美国已经成熟的全球定位系统(GPS)匹敌吗？

图：随着2018年十多颗卫星发射升空，北斗卫星导航系统的覆盖范围正在迅速扩大

达林太（Dalintai）是中国北方的一名牧民，他以前每天骑摩托车跑好几公里路为牲畜送水。现在，他要做的就是发送一条短信来操作自动供水系统。

达林太说：“我可以通过这个系统随时随地为牛羊送水。”这条短信是通过中国正在扩大的北斗卫星导航系统发送的，它已经被用于运输、农业甚至精确导弹。

最初，北斗卫星导航系统是为军方设计的，目的是减少对美国GPS系统的依赖。随着覆盖范围的扩大，北斗系统逐渐成为巨大的商业机会。上个月，北京市政府要求3.35万辆出租车(约占出租车总数的一半)安装北斗系统，同时还设定了一个目标，即到2020年所有新车都将由北斗系统引导。

华为、小米和一加等国内手机品牌现在都与北斗系统兼容，不过苹果在9月12日的发布会上表示，其新款iPhone系列不支持北斗系统。中国越来越热衷于向世界其他地区推广自己技术实力。

北斗卫星导航系统的首席设计师杨长峰直言不讳地表达了中国吸引更多海外客户的雄心。他去年曾表示：“中国的北斗系统也是世界的北斗，全球卫星导航市场肯定也是北斗追寻的市场。”

太空丝绸之路

北斗卫星导航系统以北斗七星(西方大熊星座)命名，已经有20多年开发历史，但直到2000年、2012年才分别在中国和亚太地区投入使用。到2020年完成时，它将拥有35颗卫星，以提供全球覆盖。

仅今年一年，中国就发射了10多颗北斗卫星，上周又发射了两颗。此外，中国官方媒体报道称，更多卫星将以“前所未有的密集度发射”。

图：北斗卫星导航系统扩张的时间线，中国计划到2020年在轨道上拥有35颗北斗卫星

到2018年底，北斗卫星导航系统将覆盖“一带一路”沿线国家。“一带一路”是中国主导的大规模基础设施和贸易项目，而北斗系统则被称为“太空丝绸之路”。北斗卫星导航系统已经覆盖了包括巴基斯坦、老挝以及印度尼西亚在内的30个国家。

英国皇家联合军种防务与安全研究所的亚历山德拉·斯蒂金斯（Alexandra Stickings）表示:“这期间肯定有涉及扩大影响力的因素，但更多则是关于经济安全的。”

斯蒂金斯表示，能够与全球定位系统(GPS)匹敌的全球导航系统，是中国成为太空领域全球领导者雄心的一个重要组成部分。他说：“拥有自己系统的主要优势在于可保证访问的安全性，从某种意义上说，中国不需要再依赖其他国家提供类似服务。美国可以禁止用户访问某些特定地区，特别是在冲突时期。”

图：中国位于南极洲的基地甚至也有北斗卫星导航系统的地面基站

如果全球定位系统(GPS)完全瘫痪，北斗卫星套航系统也可以作为后备支持。目前，除了北斗外，世界上还有三大卫星导航系统，分别是俄罗斯的格洛纳斯(Glonass)、欧洲的伽利略(Galileo)以及使用最广泛的GPS系统。英国也在考虑建立自己的卫星导航系统，因为英国在退欧后可能无法访问Galileo。

那么北斗真的能成为世界上最流行的卫星导航系统吗？

总部位于香港的卫星市场研究公司Orbital Gateway Consulting创始人布莱恩·库西奥(Blaine Curcio)表示:“在这个领域，我们可能会看到，世界将进一步分化为两个阵营——‘亲中’和‘亲美’阵营。从这个角度看，那些支持中国的国家可能更不容易信任美国和欧盟的卫星导航服务。”

图：全球四大卫星导航系统

但库西奥补充称，尽管发展中国家的公众可能会从另一个卫星导航选项中受益，但总体而言，“并没有真正的迫切需求”。

比GPS更好？

中国官员表示，第三代北斗卫星将会像GPS一样精确可靠，甚至比其更准确。中国卫星导航办公室主任冉承其指出，该系统的定位精度将达到2.5米，通过增加地面基站可将精度进一步提高到厘米级水平。

与此同时，用于跟踪和处理卫星信号的北斗卫星接收器芯片成本近年来有所下降，使其与GPS的技术不相上下。

图：随着覆盖范围的扩大，北斗卫星导航系统的商业应用也越来越多

但是，尽管北斗卫星导航系统拥有先进的技术，但它也有个所谓的缺陷，即使用双向传输方式，包括卫星向地球发送信号，以及设备向卫星发回信号。这可能会降低精度，并占用更多的频谱带宽。

相比之下，GPS设备不需要将信号传回给卫星。世界安全基金会(Secure World Foundation)主任布赖恩·维登(Brian Weeden)表示：“开发和运行全球卫星导航系统非常困难。”