2010年1月17日0時12分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號丙”運載火箭成功發(fā)射第3顆北斗導航衛(wèi)星
在寧謐的夜晚，仰望浩瀚銀河，恰似一把大勺的北斗星，顯得格外明亮。可你有沒有發(fā)現(xiàn)，2010年1月17日0時12分，在我國上空又多了一顆“北斗星”，這就是我國用“長征三號丙”運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射的第3顆北斗導航衛(wèi)星。
我國為什么要打造獨立運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)？北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)何時才能投入商業(yè)運營？能不能被稱為“中國版的GPS”？是否對其他國家構(gòu)成威脅？要搞清這些問題的答案，還得——
從百度被“黑”說起
“有問題，找百度”，這是許多網(wǎng)友的口頭禪。然而，2010年1月12日早上8時多，突然出現(xiàn)百度網(wǎng)址無法訪問的現(xiàn)象。很快，陜西、北京、廣東、江蘇等地都出現(xiàn)了類似情況。中午12時51分，百度董事長兼首席執(zhí)行官李彥宏在其貼吧上驚呼：“史無前例，史無前例呀！”上午百度被黑4小時不能使用，中午百度官方說美國的域名解析服務器被人惡意修改；下午中國電信CDMA網(wǎng)絡絕大部分省份有GPS告警，但是沒有引發(fā)電話中斷，美國官方說是在升級GPS系統(tǒng)。
GPS為何物？簡單地說，這是一個由覆蓋全球的24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可以保證在任意時刻、地球上任意一點都能同時觀測到4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點的經(jīng)緯度和高度，以便實現(xiàn)導航、定位、授時等功能。這項技術(shù)可以用來引導飛機、船舶、車輛以及個人安全準確地沿著選定的路線，準時到達目的地。還可以為導彈、飛機、艦艇等提供實時、全天候和全球性的導航服務。
全球定位系統(tǒng)(GPS)是20世紀70年代由美軍研制的新一代空間衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成部分。經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆衛(wèi)星星座已布設完成，其導航范圍可覆蓋整個地球表面和近地空間，將地球“盡收眼底”。
GPS系統(tǒng)由三部分組成：空間部分——GPS星座；地面控制部分——地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶設備部分——GPS信號接收機。GPS定位技術(shù)具有高精度、高效率和低成本的優(yōu)點，中國是GPS的用戶之一。
就拿1月12日我國CDMA網(wǎng)絡出現(xiàn)的告警來說，始作俑者便是美國對其GPS系統(tǒng)的更新。中國電信的CDMA網(wǎng)絡，中國移動的TD-SCDMA網(wǎng)絡，都需要GPS信號同步，否則切換不了。這就是為什么美國軍方GPS系統(tǒng)一升級，全國電信、移動的網(wǎng)絡就受到影響的原因。
再仔細想想，上百度玩魔獸，在QQ和網(wǎng)友聊天，用的是聯(lián)想的電腦，華為的路由器，電信的寬帶，中國雖說有域名管理中心，但是頂級域名解析服務器在美國，IP地址管理中心在美國。人家隨便做點小動作，你啥都玩不成啦。國產(chǎn)CDMA設備、WCDMA設備、TCL手機，這些網(wǎng)絡、手機的核心部件在美國、少部分在歐洲。高通公司壟斷了CDMA產(chǎn)業(yè)鏈，做基站的要買他的信道芯片，做手機的要買他的基帶芯片，至于科技含量不高的外殼、放大器、屏幕、電路板之類，你們?nèi)ドa(chǎn)吧。所以離開了GPS信號同步和高通公司CDMA產(chǎn)業(yè)鏈，全世界的互聯(lián)網(wǎng)就癱瘓了。核心服務掌握在外國人手中，難免受制于人，這就是典型的GPS依賴癥。百度被“黑”、電信告急這兩件事，直接打中了中國的軟肋。
自主編織中國太空網(wǎng)
也許有人會問，中國有自己的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，怎么不用？一是北斗衛(wèi)星的數(shù)量和覆蓋面不夠，無法提供實時、全天候和全球性的導航服務，而且只是“區(qū)域性”的，距離“全球性”仍有不少差距；二是北斗系統(tǒng)的接收機規(guī)模小、價格貴。美國GPS的數(shù)據(jù)費用每千字不到0.03美分，而北斗網(wǎng)絡高達20元人民幣，這樣的高價顯然還不能商用。
目前，全世界有4套導航體系：美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”、歐洲“伽利略”和中國的“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”。“格洛納斯”系統(tǒng)在上世紀70年代開始研制，1984年首顆衛(wèi)星入軌，目前在軌星只有6顆可用，不能獨立組網(wǎng)，只能與GPS聯(lián)合使用。為減少對GPS的依賴，中國和歐盟正式簽署了“伽利略”計劃技術(shù)合作協(xié)議，成為參加該計劃的第一個非歐盟成員國，印度也選擇了與“伽利略”的合作。同時，印度與俄羅斯簽署了《關(guān)于和平利用俄全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的長期合作協(xié)議》，決定要聯(lián)合發(fā)射18顆導航衛(wèi)星發(fā)展“格洛納斯”系統(tǒng)。
北斗導航衛(wèi)星工作示意圖
2000年，中國首先建成北斗導航試驗系統(tǒng)，使我國成為繼美、俄之后世界上第三個擁有自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)的國家。2005年9月，國家發(fā)改委、國防科工委聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于加速推進北斗導航系統(tǒng)應用有關(guān)工作的通知》，正式將北斗導航系統(tǒng)建設列為國家基礎建設規(guī)劃。2007年4月14日，中國成功發(fā)射了第1顆北斗導航衛(wèi)星；2009年4月15日第2顆導航衛(wèi)星入軌。2010年1月17日第三顆衛(wèi)星入軌，這標志著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程建設又邁出重要一步。
北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供兩種服務方式，即開放服務和授權(quán)服務。開放服務，是為在服務區(qū)域內(nèi)的用戶免費提供全天候、實時定位服務，定位精度10米，授時精度10納秒，測速精度0．2秒；授權(quán)服務是向用戶提供更安全的定位、測速、授時和通信服務以及系統(tǒng)完好性信息，短報文通信，一次可傳送多達120個漢字的信息。
我國正在實施的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，由空間段、地面段和用戶段三部分組成。按照建設規(guī)劃，空間段相繼發(fā)射５顆靜止軌道衛(wèi)星和３０顆非靜止軌道衛(wèi)星，建成覆蓋全球的衛(wèi)星導航系統(tǒng)；地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站；用戶段由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯“格洛納斯”、歐洲“伽利略”等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)兼容的終端組成。2012年，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)將首先提供覆蓋亞太地區(qū)的服務能力。2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。也就是說，我們要徹底擺脫美國的GPS系統(tǒng)，大約還需要10年的時間。
北斗一號照亮救生路
雖然目前在軌的北斗衛(wèi)星不及GPS神通廣大，但也有著與GPS和“格洛納斯”無法比擬的獨特優(yōu)勢。該系統(tǒng)已成功應用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域，特別是在2008年抗擊雪災、汶川抗震救災、北京奧運會中發(fā)揮了重要作用。
中國人民解放軍 救災部隊官兵使用“北斗”手持機
值得一提的是，在汶川抗震救災的日日夜夜，北斗一號的出色表現(xiàn)令人刮目相看：當一支支救援部隊向震中“孤島”汶川縣城挺進時，他們的行動軌跡通過北斗一號衛(wèi)星傳回北京；在通信中斷的情況下，救援部隊通過攜帶的北斗一號終端機，向后方指揮部傳送著最新的災情；在尋找失事的米-171直升機的特殊戰(zhàn)斗中，北斗一號迅速將搜救范圍縮小；某部一支救援分隊進入山區(qū)后，和后方失去聯(lián)系30多個小時，由于小分隊攜帶了北斗一號終端機，北京的衛(wèi)星導航管理中心及時對其進行定位，通知部隊派人接應。這支小分隊在援軍接應下，最終成功走出了山區(qū)，還帶領500多名受困群眾安全轉(zhuǎn)移。
稱“中國版的GPS”為時過早
曾有國內(nèi)媒體稱，北斗系統(tǒng)是“中國版的GPS”，這并不準確。
首先，北斗系統(tǒng)目前只是區(qū)域衛(wèi)星導航系統(tǒng)，只能覆蓋中國自己的頭頂及其周邊地區(qū)；而GPS是全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。
其次，作用原理不同。北斗系統(tǒng)是用戶先發(fā)射需要定位的信號，通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。傳遞時間長，定位精度偏低；而GPS和“格洛納斯”只需要接收4顆衛(wèi)星的位置信息，由自己解算出三維坐標，具備全天候、連續(xù)、隱蔽定位的優(yōu)點。
第三，北斗系統(tǒng)目前還不完全適用于軍事目的。北斗系統(tǒng)用戶機必須主動向衛(wèi)星發(fā)射信號，這樣就失去了無線電隱蔽性，這對軍事用戶是個巨大的缺點。此外，北斗一號目前還不能為己方的導彈、飛機、潛艇提供精確打擊的目標引導。
中國發(fā)射北斗三號衛(wèi)星后，西方一些媒體似乎拿到了中國“太空威脅論”的新“證據(jù)”，這是毫無道理的。中國的衛(wèi)星導航應用近年來發(fā)展迅速，建成獨立自主、開放兼容、技術(shù)先進、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球?qū)Ш较到y(tǒng)，促進衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)鏈形成，是中國空間發(fā)展戰(zhàn)略的需要，也是國民經(jīng)濟快速穩(wěn)定發(fā)展的需要，對任何國家構(gòu)不成“威脅”。
目前，中國的絕大多數(shù)應用都是建立在美國的GPS之上。當我們的通信離不開GPS，交通離不開GPS，生產(chǎn)離不開GPS時，如果一旦發(fā)生戰(zhàn)爭，美國關(guān)閉GPS應用，中國的網(wǎng)絡就會癱瘓，手機就會失靈，導彈、飛機、潛艇發(fā)射的精確制導武器就會失去目標。其實，美國早已制定了在特定時期、特定情況下對別國停止GPS使用者服務的戰(zhàn)略。在這種情況下，防人之心不可無。
作為中國這樣的大國，必須有自主知識產(chǎn)權(quán)的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，這就是建立北斗系統(tǒng)的意義，也是“抬頭仰望北斗星”的原因所在。