據美國《福布斯》網站報道,7月31日,中國北斗衛星導航系統全面投入使用。這些全球導航衛星系統是源於冷戰時期美蘇互相發動精確核打擊的需要。這個系統的首字母縮略詞“GPS”已經成為定位和定位技術的普遍表達方式。
經濟
在目前和平時期,全球導航衛星系統最重要的好處是經濟效益。儘管對全球導航衛星系統突然失靈所造成的經濟影響評估各不相同,但對美國來說肯定會造成每天10億美元左右的損失,而整個歐盟的損失數字也差不多。這是因為現代社會的許多方面都依賴於全球導航衛星系統。在航空、航運、公路運輸等領域,使用全球導航衛星系統進行導航可以提高效率和自動化程度。鮮為人知的是,嚴重依賴全球導航衛星系統的行業還有電信、金融部門,甚至是電網。這些行業都在利用全球導航衛星系統接收器計算出確切的時間和位置。掌握準確的“真實”時間對於同步無線電傳輸,或在毫秒水平上宣布股票市場交易的確切順序,或維持電網中所有變電站的共同相位都至關重要。如果這些來自全球導航衛星系統的信號失靈,將對發達國家的經濟造成巨大的影響。因此,像中國這樣的全球大國已經決定,不能永遠依賴外國的這些信號。
可用性和性能
依賴於其他國家的導航衛星定位系統,意味着你在使用一個不一定是為了滿足你的而需求量身打造的系統。GPS廣域增強服務是一顆直接停在美國上空的地球同步衛星,它向接收器傳送校正數據,將大氣擾動造成的誤差從大約10米減少到1米左右。中國也採用了這種方法,通過混合衛星軌道衛星(包括中國上空的一些地球靜止軌道)來定製自己的全球導航衛星系統,以確保北斗系統能在地球上任何地方都可以提供精確定位,同時也是專門為本土提供最佳的服務而量身定製的。
國防
幾十年來,支持國產全球導航衛星系統需求的理由各不相同。但首批的兩個全球導航衛星系統,美國GPS和俄羅斯的格洛納斯系統,是為了一個非常明確的目的而開發的——幫助核潛艇和轟炸機快速部署和投送核武器。經過幾十年的發展,指甲大小的導航芯片組已嵌入到儘可能多的現代武器平台中。從戰場態勢感知和精確制導彈藥到軍事無線電通信系統等都離不開導航衛星系統。最初,GPS的設計是這樣的:用簡單的“粗略採集”信號(後來提供給全世界免費使用),讓軍用接收器鎖定並開始使用更精確的軍用加密信號。軍用信號提供了更高的性能和安全保護,以防黑客“欺騙”。這種軍用信號依賴於更簡單的民用信號,也給了其他國家一些保證,即美國永遠不會關閉其開放的GPS民用信號,也不會阻止其在戰時的可用性。然而,隨着時間的推移,美國已經改變了加密軍用信號的設計,以及接收器的能力,因此,軍用信號對民用信號的初始化要求不再存在。這意味着,美國原則上可以在戰時掉GPS的民用信號進行干擾或欺騙,而不會影響和干擾自己的軍用信號。因此,這也是中國加速研發北斗全球導航衛星系統和歐洲研發伽利略全球導航衛星系統的一個重要因素。
未來該何去何從?
中國已提出計劃,通過將全面運行的北斗系統與近地軌道衛星信號、地面低頻無線電信號以及未來的量子導航系統相結合,在強大的定位導航和授時功能方面領先全球。這種多傳感器系統是保障高度精確定位和定時系統的關鍵。如果中國在提供世界上最精確、最普遍的定位技術方面成功超越美國,那麼我們可能在未來幾年裡,把智能手機上的那個小藍點稱為北斗,而不是GPS。