明明有了gps为啥我们还要搞北斗(GPS一旦失灵怎么办)(1)

现在人们出行已经离不开卫星导航系统,众所周知全球只有四个全球定位导航通,中国北斗虽然是最后组建完成,但是凭借后发优势,已经在各项功能上全面比肩老美的GPS,甚至有所领先。有传言,连美军都说要使用北斗作为备份卫星系统,那么美军真的安装北斗了吗?

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中国北斗3号

网友们可能都知道这么一件事,2003年欧盟在组建伽利略的时候,曾经邀请中国加入,并承诺提供中国一部分卫星使用权。那时中国在卫星导航技术上相对薄弱,为了尽快发展自己的卫星导航,就欣然同意并且缴纳了20亿的“加盟费”。但是好景不长,老美得知中国加入欧盟卫星研究后对欧盟威逼利诱,然后欧盟的关键技术就再也没有对中国开放过,甚至很多重要会议也不让中国参与,最后我们含恨退出,但是却没有放弃自己的卫星导航系统研发。

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也就从这时起,虽然老美没有对中国芯片制裁,但是在15年时我们毅然决然地用上了中国自产芯片“龙芯”,哪怕最核心的部件“原子钟”,在欧盟屡次的对我们延缓发货的情况下,我们也制造出了国产钟“氢钟”,比国外用的“铯钟”还要先进很多。

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北斗目前一共有55颗,最关键的北斗3号则有30颗,正是这最重要的30颗卫星组成了几乎是全球最强的导航定位系统。这30颗卫星分布的轨道也有所不同,其中的24颗发射在中圆地球轨道卫星、3颗发射在地球静止轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星。老美GPS一共发射了72颗卫星,但是目前只有28颗卫星在正常使用。这28颗全部分布在距离地球21528公里的中圆地球轨道,轨道分布的位置就已经决定了GPS在全天候实时定位上有很大缺陷,因为高度的原因,在探测时会被遮挡物挡住信号,而且16年之前因为害怕有人使用民用GPS信号对老美造成安全危害,还修改了定位的精度。

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但是中国北斗就不会产生被遮挡物遮挡信号的问题,因为其中3颗静止轨道卫星和另外3颗同步轨道卫星,都距离地球35000公里以上的地方。不仅可以实现全天候的实时定位,还有几项领先全球卫星导航系统的功能,在国际搜救功能上比其他系统多出区域短报文通信和全球短报文通信的功能。例如马航事件,如果有安装北斗系统的话,马航每秒的行径路线都会实时传送到卫星上,而且还可以与救援人员互相发送通信。

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包括GPS在内的其他3个卫星导航系统都没有这个功能,它们只能接收到求救信号,却不能向求救者发送信号。而北斗则不同,不仅可以及时接收到求救信号,也可以向求救者发送信息。例如海上渔民遇上台风等恶劣天气,在发出求救信号之后,搜救人员会在第一时间向求救者发送信息,告知求救信息已经收到,并且已经安排出救援。

另外,北斗还有区域星基增强和区域精密单点定位功能。同样是依托于卫星高空探测功能,让定位功能更加精准,甚至可以达到毫米级,这种定位精确性比GPS高出数个量级。现在北斗不仅可以民用,也可以用于商业等大型活动,同时也不局限于导航这一种功能。

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在当下大数据应用广泛的前提下,北斗在农业种植方面也有突出表现,比如在播种机械播种的过程中,如果种子没有埋进既定位置的土壤中,可能导致种子不发芽,或者是生长情况差。如果在播种机械上安装一个北斗定位系统,它会实时地精确定位播种的位置,每年可以让农民增收数万元。网友们应该都看过我国的一些仪式,那些车辆行驶过程都非常整齐,这同样是在北斗的帮助下才能精准地行驶在既定路线上,而且分毫不差。这种能力如果应用在武器定位打击和无人机侦查、攻击上,其恐怖的效果可想而知。

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GPS的定位能力,比起北斗毫米级的定位能力已经落后很多,更别说北斗还增加了实时通信的功能。难怪老美军方说要用北斗作为备用系统,这句话绝不是编造,2020年3月份,美军的4星上将詹姆斯·霍姆斯,在一次会议中就表示用北斗作为U-2侦察机的备用导航系统,这足以证明北斗的可靠性,从侧面也反映了老美对GPS的不自信。

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选用北斗为备份的原因

老美在2020年提出用北斗作为备份的原因,是因为担心GPS失灵导致无法定位导航。这个担心并不是没有理由的,2020年中国北斗没有完成部署之前,老美的GPS就出现过系统“归零”的问题。大毛在2020年1月份就曝光过老美的GPS在固定时间段有故障,会让无人机等设备无法接收到GPS信号。

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老美的GPS有几颗星已经在天上飞了30多个年头,它的可靠性大大降低,另外老美的全球性任务每年都有增长,特别是在中东地区,由于连绵的山脉和天气问题,导致经常因为GPS无法提供服务而停止任务,这对老美来说是一件非常严重的问题。另外,GPS由于高度问题,始终不能保证在任何情况下都实时提供可靠的定位功能,这也就是为什么选用北斗为备份的原因。

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当然,正常情况下,老美选择欧盟的伽利略作为备用导航系统才是正确的逻辑,但是伽利略自己却“不争气”,它的问题同样不少,甚至在2018年和2019年都曝出停用的消息,主要原因就是时间误差太大,无法进行实时定位,而这还只是2019年7月份的问题。

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11月份有消息称伽利略的22颗卫星同时出现故障,原本计划发射30颗星,因为故障一直没得到有效解决,导致连导航卫星都没有完全发射成功。现在的伽利略已经算是“半死不活”,所以老美自然不会考虑将它作为备份系统去使用。就像有网友说的那样,伽利略的定位精准程度已经和GPS不相上下,然而它虽然有精准定位的能力,却因为经常出现故障无法正常使用这个功能。

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而大毛的格洛纳斯就更不用提了,不说他和老美之间本身就是“仇人见面分外眼红”,光说卫星定位系统本身的问题,就直接劝退老美了。早在2014年大毛相关部门就报道称,格洛纳斯出现故障导致停止服务十几个小时,但是对于此次故障大毛却没有明确说明,外界猜测是因为太阳耀斑或者系统升级等原因。在2019年大毛又承认因为制裁等原因,无法及时提供卫星配件,导致接下来全面升级卫星导航工作停滞。

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这三个卫星导航系统问世的时候,无一不是让我们中国人羡慕的系统,但是还不到沧海桑田,仅仅是在短短数年的时间,中国自己导航系统已经全面比肩甚至超过他们。要说原因也很简单,就是战略眼光问题,我们看得更远也考虑得更加周到,甚至可以预判到芯片会被制裁这个问题,从而全面使用国产芯,大毛却因为被制裁无法继续加强导航系统功能。这就是大国眼光。

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结语

从上述问题可以看出,虽然这些国家的导航系统都要早于中国,但是先发优势也只能垄断一时。特别是老美曾经数次拿GPS对中国进行威胁,而现在由于当时的技术限制,和对卫星定位功能的要求不断提高,导致很多功能无法跟上现实需求。

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但中国不仅凭借后发优势完美追上它们,在技术上也有所突破,而且眼光更加长远,为了更好服务于人民和保障好各类出行安全,在定位功能上精益求精;同时在搜救功能上同样花了大功夫。北斗总设计师曾经表示,在海上如果遇到恶劣天气,当北斗定位工具落水的刹那,求救信号就会发送,搜救工作同时可以进行。

明明有了gps为啥我们还要搞北斗(GPS一旦失灵怎么办)(17)

我们能有今天的成就,是无数科研人员用无数汗水换来的,对比老美专注服务军用的思想,北斗则更加人性化,把各类民用需求都考虑在内,体制优势高下立判。也正是基于更多需求,所以北斗在功能上更加强大,在设计理念上更加先进。当然,北斗要走的路还有很长,预计在2035北斗将为国家提供定位导航实时授时服务,届时的北斗将为更加智能化,无人化的发展提供最强力的保障,在深空、深海的信号覆盖更加广泛,更强也更精准,将成为我们探索世界提供更可靠的后盾。

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