今天，國務(wù)院新聞辦發(fā)表了《中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)》白皮書，為此，我們邀請到中科院光電研究院最年輕的研究員、長期參與北斗衛(wèi)星地面系統(tǒng)研發(fā)的徐穎老師，為我們講講北斗導航的那些事兒。

---專家介紹---
　　來自中科院光電研究院的徐穎，2007年從讀博士開始便接觸北斗接收機，之后一直從事衛(wèi)星導航工作，在職期間個人承擔的項目總經(jīng)費超過5000萬元，結(jié)合中國科學院導航總體部在國家二代導航專項中承擔的任務(wù)，研究了復雜環(huán)境下輔助北斗系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)高精度定位的多源融合導航增強技術(shù)。


徐穎

---衛(wèi)星導航系統(tǒng) 星星的燈塔---
　　在細說北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)之前，我們先了解一下什么是衛(wèi)星導航系統(tǒng)。
　　衛(wèi)星導航系統(tǒng)，簡稱GNSS系統(tǒng)，它是距離我們一群兩萬公里的星星，它們不會發(fā)光也不會發(fā)熱，甚至肉眼沒有辦法觀察到它們，為我們提供著位置服務(wù)。
　　在GNSS俱樂部中一共有4位VIP會員，除了大家所熟知的美國GPS系統(tǒng)以外，包括俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)以及我們國家自主建設(shè)的北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。



---何為北斗 為何它如此重要---
　　北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，是我們國家自主建設(shè)的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)，現(xiàn)在正處在建設(shè)和應(yīng)用推廣的階段，由五顆靜止軌道衛(wèi)星，和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)預(yù)計將在2020年左右提供一個全球性的服務(wù)。我國希望全世界人民都能使用北斗，不僅是中國的北斗，也是世界的北斗。
　　北斗系統(tǒng)從誕生到現(xiàn)在，雖然已經(jīng)通過多方面證明，精度和可靠性，完全不輸GPS導航系統(tǒng)?；蛟S你會問：有GPS了，還要北斗干嘛？事實上，GPS系統(tǒng)并沒有想象的那么可靠。因為GPS系統(tǒng)只被我們開放了民碼信號，而GPS民碼信號戰(zhàn)爭時候很容易說變就變，為了保障自主權(quán)，歐盟建設(shè)了伽利略系統(tǒng)。對我們來講也是如此，為了保障我們的可靠性，國家開始建設(shè)屬于我們自己的北斗系統(tǒng)。除了民碼之外，北斗還有軍碼，軍碼經(jīng)過了加密等特殊設(shè)計等，想要破解它，恐怕只有穿越時空，回到北斗軍碼設(shè)計的現(xiàn)場偷聽才能知道咯。

---頻率資源爭奪戰(zhàn)---
　　北斗能夠順利成為GNSS俱樂部VIP的一員，背后有一段不簡單的歷史。
　　在GNSS俱樂部中，頻率資源是各國最關(guān)心的問題。
　　頻率資源是一種國際上公用的資源，頻率資源不是你想買，想買就能買的，所有頻率資源都要向國際電聯(lián)提出申請，由國際電聯(lián)進行劃分。就像我們高速公路車道一樣，每一個系統(tǒng)都有它自己的車道，不然的話大家會發(fā)生撞車的情況。 
　　在衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設(shè)的初始階段頻率資源相對比較充沛，建設(shè)相對比較早的GPS系統(tǒng)和GLONASS系統(tǒng)不存在頻率資源的沖突問題。到了北斗系統(tǒng)和伽利略系統(tǒng)建立的時候，頻率爭奪戰(zhàn)就非常明顯了。當時伽利略系統(tǒng)其實提前申請了這個頻率資源，由于歐洲出現(xiàn)了經(jīng)濟危機，伽利略系統(tǒng)資金鏈斷裂，他們當時發(fā)射了這個衛(wèi)星，并占領(lǐng)了這個軌位，但沒有發(fā)射這個頻率的信號。根據(jù)國際電聯(lián)“先到先得”的規(guī)定，哪一個國家能夠先把這顆衛(wèi)星發(fā)射上去，并且這個衛(wèi)星向下發(fā)射了這個頻率的信號，以后這個頻率資源就是你的了。 
　　2007年4月17號就是北斗所申報的頻率資源的最后期限，在這樣的情況下，上級要求北斗試驗星必須提前發(fā)射，這在我國航天史上是非常罕見的。中國科學家克服萬難，終于在距離4月17號北斗申請的頻率資源失效前24個小時內(nèi)，中國正式啟用了北斗申報的頻率資源，也就此拉開了北斗全球系統(tǒng)建設(shè)的帷幕。


發(fā)射現(xiàn)場

---北斗的應(yīng)用 只有你想不到---
　　6月12日23時30分，我國第23顆北斗衛(wèi)星成功發(fā)射，北斗系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)射了這么多顆衛(wèi)星，到底它能干什么呢？
　　如果大興安嶺發(fā)生火災(zāi)，北斗系統(tǒng)能夠為營救人員提供方位和方向的服務(wù)；藏羚羊遷徙，北斗系統(tǒng)可以保護野生動物；在海洋上我們所用的通信定位手段都非常少，北斗衛(wèi)星導航能夠有效保障漁民的生命安全；它還能用于精準農(nóng)業(yè)，在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化當中非常精密的控制大型車輛定位和監(jiān)控；大型集裝箱航運和海運……


北斗用于漁業(yè)

　　北斗系統(tǒng)不僅提供了位置、導航和授時這樣的功能，而且還提供通信功能。美國GPS之父帕金森教授曾經(jīng)這樣盛贊北斗的導航通信一體化功能：“既能夠知道你在哪里，也能夠知道我在哪里,這是多么美妙的體驗。”
　　那么通信到底有什么用呢？舉一個簡單的例子，《魯賓遜漂流記》中，男主人公一個人漂流到了孤島上生存了數(shù)年，如果這個故事發(fā)生在現(xiàn)在，他會怎么辦呢？如果他選擇GPS，他只能知道自己在什么位置，無法通知別人前來救援，所以他還是只能留在荒島上求生。如果他用的是北斗系統(tǒng)，情況完全不一樣了，他既可以知道自己的位置，還能夠把他的位置發(fā)送給方圓幾十公里、幾百公里甚至千里之外的人，他很快就可以在救援船上和手持GPS的小伙伴說拜拜了。

---北斗之路 任重道遠---
　　講了這么多北斗系統(tǒng)非常好用，而且可用，為什么現(xiàn)在好像在生活當中我們大家似乎很少用北斗，用GPS多一點。GPS衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)比北斗系統(tǒng)早建設(shè)了大約20年，20年的歷史鴻溝不是我們一朝一夕技術(shù)能夠填補的，GPS系統(tǒng)的應(yīng)用推廣都已經(jīng)非常成熟，比如現(xiàn)在最便宜的GPS芯片可能大約兩美元左右，而北斗系統(tǒng)的芯片價格由于量產(chǎn)等原因可能仍然普遍在百元左右。用不起制約著北斗發(fā)展，但是用不起不是制約主要因素，不敢用、不想用，是制約北斗發(fā)展的重要原因。 
　　徐穎說，作為一個衛(wèi)星導航的普通科研工作者，她相信北斗這一艘巨輪在大家支持下，在科研工作者的不懈努力下，一定可以繼續(xù)乘風破浪走向世界！

北斗衛(wèi)星導航：不僅僅是定位

圖文簡介

有了GPS，我知道你在哪？而有了北斗，我知道我們各在何方。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，不僅僅是定位。