中國自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)于1994年正式立項，經(jīng)過二十多年建設(shè)者們辛勤的努力和無私的付出，“北斗”系統(tǒng)作為中國自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的“名片”躋身世界高科技成就之林，尤其是近些年，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)“火山噴發(fā)式”的進步，讓中國終于可以挺直腰板“叫板”美國的GPS了。北斗的誕生與進步，是中國現(xiàn)代科技強大實力的縮影，同時也是北斗精神的有力彰顯。然而，在北斗誕生之前的時代，我們卻只能依賴美國GPS系統(tǒng)提供的服務(wù)，自己的喉嚨被他人攥在手中?；厥妆倍烦晒β飞系呐G斬棘，一幅壯麗的畫卷在我們眼前徐徐展開，其中既有學(xué)習(xí)也有趕超，既有苦難更有輝煌。

第二節(jié) 發(fā)奮圖強

中國在20世紀(jì)70年代時已經(jīng)提出要建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。衛(wèi)星導(dǎo)航的前提是成熟的衛(wèi)星技術(shù)，這就要追溯到中國的“兩彈一星”中衛(wèi)星技術(shù)的突破。毛主席曾做出“我們也要搞人造衛(wèi)星”的指示，因此中國提出來“581”工程，即人造衛(wèi)星計劃。但是，“一星”計劃因為在大躍進時期的國家經(jīng)濟問題而被擱置。1965年，“兩彈”的相繼成功，國家也將衛(wèi)星計劃重新衛(wèi)星工程“651”計劃誕生。在“651”計劃中，中國向“九天攬月”的夢想邁出了第一步，當(dāng)1970年4月24日《東方紅》的樂曲在寂靜的太空中響起的瞬間，全國人民沸騰了，第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”的成功發(fā)射標(biāo)志著中國實現(xiàn)了“兩彈一星”的夢想，也標(biāo)志著中國向衛(wèi)星導(dǎo)航邁出了成功的第一步。

作為第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的子午儀系統(tǒng)，由美國人在1964年建成并投入使用，而我國在近20年后的1983年才提出雙星定位方案，直到30年后的1994年，才開始著手建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，比起美國，我們已落后整整30年！臺海危機之時，我國才剛剛踏上北斗的建設(shè)之路，所以這個系統(tǒng)并未能有效地被應(yīng)用到軍事演習(xí)之中，但是，這次危機讓中國加快了建設(shè)自己的導(dǎo)航系統(tǒng)的步伐。千禧年之際，中國“北斗一號”系統(tǒng)中的大哥和二哥進入了太空，這兩顆導(dǎo)航實驗衛(wèi)星助力中國實現(xiàn)了雙星定位，也為中國北斗系統(tǒng)的后續(xù)組網(wǎng)邁出了歷史性的一步。而后，“三哥”和“四哥”——這兩顆備份衛(wèi)星又被相繼送入太空，中國的北斗一號試驗導(dǎo)航系統(tǒng)的完成了建設(shè)任務(wù)。

雙星定位方案作為北斗系統(tǒng)的設(shè)計理念，是根據(jù)中國的實際情況而確立的。1983年陳芳允院士考慮到改革開放初期的中國，經(jīng)濟發(fā)展尚處于起步階段，并沒有太多資源和時間建立GPS一樣多的基站，同時建設(shè)的時間又十分緊迫。因此選擇了兩星這樣快速、節(jié)約成本的解決方案。作為中國衛(wèi)星導(dǎo)航突飛猛進的進步史中，北斗一號榮幸地成為了“第一代家族”。同時，北斗一號在許多設(shè)計到國家級別的大軍事和大工程中都發(fā)揮了中流砥柱的作用。

雖然北斗一號僅由兩星組成，但組成GPS的三部分——空間部分、地面控制系統(tǒng)、用戶設(shè)備部分，北斗一號一樣不少。但是測距原理上，GPS使用的了偽測距碼無源定位法，而北斗一號采用了有源定位法，即用戶終端需要向?qū)Ш叫l(wèi)星發(fā)送申請信號。

在具體的實現(xiàn)功能上，二者具有一些差別。例如，GPS在已提供了軍民兩用，北斗一號則主要實現(xiàn)了軍事領(lǐng)域的運用，但是與GPS的民用定位精度相比，北斗一號還是可以一戰(zhàn)的；同樣，北斗一號的計算搭載了更先進的計算機，因此信息處理速度比GPS更快。其中，北斗一號是最先將有源定位技術(shù)試驗驗證成功的。

再者，需要介紹一下北斗系統(tǒng)的兩個特色功能——短報文通信功能。對于遠在沒有信號源的在茫茫大海里、或是一望無垠的大漠中、或是茂密的熱帶雨林中的受困群體，可以通過具有北斗短報文功能的終端，及時地向外界發(fā)出求救信號，北斗短報文功能可以成功搭起生命的通道。這一功能在2008年汶川大地震的搶險救援眾發(fā)回來巨大作用。當(dāng)時震區(qū)的對外移動聯(lián)絡(luò)網(wǎng)陷入癱瘓，搶險隊員通過北斗的短報文收發(fā)機才得以將震區(qū)的情況傳到震區(qū)以外。短報文功能在搶險救援中真正實現(xiàn)了地面無障礙通信。而到了現(xiàn)在的北斗二號甚至北斗三號導(dǎo)航系統(tǒng)，短報文功能被保留了下來并已經(jīng)嵌入到了民用導(dǎo)航設(shè)備。這為普通民眾，尤其是在偏遠地域或是經(jīng)常在極端環(huán)境中工作的人們提供了巨大的安心。

北斗的第二個絕活是可以精準(zhǔn)的監(jiān)督交通情況，尤其是行駛的各類車輛，目前主要運用于對運載量較大的客運和貨運車輛的管控上。這個絕活的核心技術(shù)就是地基增強技術(shù)。通過使天基和地基系統(tǒng)無縫銜接的相互合作，例如在衛(wèi)星信號很難覆蓋到的室內(nèi)等場所使用地基系統(tǒng)給予導(dǎo)航增強或替代，可以實現(xiàn)在室外和室內(nèi)告警的的絲滑導(dǎo)航。這一技術(shù)就被稱為“地基增強”。對于上述提到的需要嚴(yán)加管理的車輛，國家規(guī)定此類車輛必須安裝電子定位裝置,并將運行信息及時接入到全國的聯(lián)網(wǎng)聯(lián)控系統(tǒng)中。由于通用GPS系統(tǒng)的定位精度偏低，這類需要嚴(yán)格管控的車輛以前還有逃脫監(jiān)管的可能，但北斗系統(tǒng)的“地基增強”技術(shù)將讓那些法外狂徒們不敢對違反交規(guī)之事不再抱有一絲僥幸。

現(xiàn)在，北斗三號在中國以及覆蓋的亞太區(qū)域的定位精度已超越了原來的老大哥GPS。這真是一件令人振奮的事，中國以及北斗人的發(fā)憤圖強收到了應(yīng)有的回報。

來源: 科普中國

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