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7月31日，北斗三号全球卫星导航系统在人民大会堂宣布正式开通。8月3日，国务院新闻办公室举办了和北斗相关的新闻发布会，北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其、总设计师杨长风等人，出席并解答了媒体的提问。从90年代投入试验到现在完全落地，北斗卫星导航系统经历了20余年的研发和技术攻关。当前的国际形势下，逆全球化潮流抬头，大量成功出海的中国企业都遭到了海外敌对势力的围追阻截。新的背景环境下，采用自主研发技术的国产卫星定位系统，有了更加深远更加振奋人心的意义。北斗工程的成功，意味着我们打破了国外的技术垄断，并且具备了和其他定位系统一较高下的竞争实力，还推动了整体产业链的发展和进步。
GPS好用，为什么还要北斗？
北斗系统之前，全球主要的三大卫星定位系统分别为美国的GPS、苏联/俄罗斯的GLONASS和欧盟的Galileo。其中最为我们所熟知的自然是GPS（全球定位系统），它由美国政府研发，70年代开始研制、1994年全面建成。使用者只要有GPS接收芯片即可任意使用GPS服务，不需要任何授权。但出于安全考虑，美国将GPS信号区分为军用和民用两套标准。过去很长一段时间里，民用GPS的定位精度被人为限制在100米，实用性大打折扣。2000年以后，民用GPS定位限制被解除，但精度相比军用标准依然有差距。凭借着推出时间早、覆盖率高和定位准等优势，美国主导的GPS迅速在全球范围内普及，甚至GPS一度成为卫星定位系统的代名词。目前，汽车、智能手机、船舶等交通工具或智能设备，普遍都采用了GPS芯片。得益于先发优势和产业链优势，GPS芯片成本被摊薄，得到了设备厂商的青睐。GLONASS和Galileo的出现，很大程度上是出于打破GPS垄断的考虑。各国政府主导的卫星定位系统，除了常见的民用领域外，核心功能依然是为军事和国防安全服务。这种情况下，依赖完全被美国政府控制的GPS，自然是极为不理智的行为。90年代末的印巴战争中，美国切断了两国的GPS信号，让双方遭遇了巨大损失，同时也给其他国家敲响了警钟。对我国而言，在科技行业里，最核心的领域中，关键技术需要牢牢掌握在自己手中，尤其是涉及到国家安全的部分。最近几年的贸易摩擦中，不少国产企业就遭遇了“无芯之痛”，在关键技术上被卡住了脖子。如果说过去的全球化浪潮中，还会有企业沉浸在“造不如买”的幻想中；那么，现在的国际形势里，遭遇了挫折的国产厂商们，会更加坚定独立自主的决心。回过头来看，当初我们坚持在芯片行业持续投入、坚持研发自主卫星定位系统的战略，无疑是明智和富有远见的。
跻身全球四大定位系统，北斗强在哪？
如果你仔细查看过最近几天的新闻报道，可以发现7月31日正式开通的是“北斗三号”。实际上，整个北斗卫星定位系统的从研发到落地，经历了“北斗一号”“北斗二号”“北斗三号”三个阶段，我国的卫星定位系统在这个过程中逐渐成熟和完善，最终形成完整的体系。2000年，两颗北斗卫星成功发射并入轨，北斗一号落地。它的主要覆盖范围中国境内，同时也能兼顾东亚以及东南亚的大部分区域。当然，北斗一号也存在不少缺陷。例如它的定位精度只有20-100米，支持的用户数量只有150个，实用性依然不够。首先，它实现了我国卫星导航系统从无到有，从0到1的突破。其次，北斗一号在卫星定位系统中首创了主动发送消息的功能，让卫星和个人用户可以实现双向通信，而这是其他卫星定位系统所不具备的。2010年左右，北斗二号工程在飞快进行。2010年到2012年，有14颗北斗卫星发射升空，分布在了近地球轨道、中地球轨道和静止地球轨道。北斗二号的覆盖区域增加到了南半球的部分亚太地区，定位精度也提升到了10米。北斗二号极大地增强了定位系统的实用性，不管是军事领域还是民用市场，北斗都能站稳脚跟。北斗三号则是一次更加全面的升级和短板补足。首先，卫星数量和覆盖面积大幅度增加。2017年到2020年，有30颗北斗卫星升空；北斗三号实现了全球信号覆盖，不再局限于原来的亚太地区，在地球上的任何一个区域，都能看到5颗以上的北斗卫星。至此，北斗真正成为名副其实的全球定位系统，具备了和GPS等对手分庭抗礼的实力。其次，北斗三号实现了部件全国产化。根据官方给出的信息，从“一箭双星”的火箭发射技术，到高精度的原子钟等核心技术，均来自自主研发，卫星的核心部件，更是实现了100%的国产化率。接收端方面，北斗28nm定位芯片已经实现量产，22nm量产也准备待绪。中国境内，还专门为北斗定位系统组建了近3000个地面参考站，能够给卫星提供额外的补充信息，让定位更加准确。现在，北斗定位的精度可以进一步提升到厘米甚至毫米级别。另外，北斗三号通过星间链路实现卫星之间的通讯协作，即使地面站全部失效也能长期正常运行，极大地增强了抗风险能力。1、安全。北斗完全由我国自主研发建设，不管是国防还是民用领域，都牢牢掌握着着自主权。2、支持短报文通信。这是相比其他定位系统的独家功能，双向通信功能在救灾等紧急情况下非常实用。3、三频信号。作为对比，GPS是双频信号，北斗三频信号能更好地消除高阶电离层的延迟，增强数据预处理能力，提高定位效率。4、带动国内产业链升级。北斗开辟出的新市场，可以推动国产芯片、导航等产业的出现和发展。根据业内专家的预测，北斗卫星导航市场2020年的产值有望突破4000亿元。而北斗诞生之前，国内相关产业基本都是跟着GPS走的。
你的手机，可能早就用上了北斗
在谈到自主研发的定位系统时，很容易把重心放在了军事和国防安全上。其实，北斗和普通人的关系，并没有我们想象得那么疏远。以我们最常用的智能手机来说，绝大部分在国内销售的产品，均已经加入了对北斗定位的支持。根据北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风透露的数据，70%的国内手机都能用北斗导航功能。拿安卓阵营来说，近年发布的新机，基本百分百支持北斗定位系统。以刚发布不久的红米9A为例，虽然它是一款起售价不到500元的低端产品，但在定位系统上依然支持了GPS、Glonass和北斗。此外，你可以在手机上安装卫星软件来监测设备连接的卫星或定位系统。以我在的广州为例，小米MIX可以搜索到包括GPS、北斗在内的定位卫星。就普通用户的使用体验来说，支持更多的卫星定位系统，能够应付更加复杂的定位环境，获得更准的定位效果。不过，需要说明的是，目前北斗官方没有开发所谓的导航软件，部分应用商店或第三方渠道中出现的打着北斗旗号的应用，大概率是山寨或流氓软件。现在大部分地图或导航应用，在调用手机的定位功能时，都支持北斗系统。当然，除了军事和手机，北斗能够应用到的其他场景也非常广阔，包括公共安全、救灾减灾、农林牧渔等领域。以种植业中的农药喷洒为例，使用无人机作业可以大幅降低成本，但对卫星定位技术的高度依赖。得益于北斗提供的高精度定位技术，农药喷洒可以大幅提升作业效率、减少浪费。而像远洋捕鱼等场景下，北斗系统除了可以提供基础的定位功能外，还能通过独特的报文系统给船只更有效的沟通机制，遇险也能更高效地搜救。甚至乎，北斗未来还有望和5G结合。比如说，像商场、停车场等卫星定位的室内盲区，可以借助密集的5G基站来实现精准定位，做到室内陆图导航。
小结
经过20余年的奋战，我国自主研发的北斗实现了从无到有、由弱变强，迅速崛起成为全球四大卫星定位系统之一。从大的方面来说，北斗的成功落地，对打破国外垄断、捍卫国家安全有着重大的意义。从个人层面来看，北斗定位系统让普通人的日常生活也更加便利，地图、导航等场景下得到了更有力的技术支撑。对海外市场和用户而言，北斗在卫星定位上提供了一个新选择，更充分的竞争符合大多数人的相关利益。近年，我们面临的国际形势也并不平静。逆全球化和贸易保护主义重新抬头，最近TikTok被美国当局强制要求出售就是一个新鲜的例子。如果没有北斗，继续依赖于GPS，那么就难免避免受制于人的命运。无数的案例已经表明，这条路是行不通的。在新的复杂局势下，北斗三号的全面落地，给了我们打了一针信心上的强心剂，前进的道路或许充满曲折，但终究是光明的。
