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北斗導航為什么對中國有重大意義

2016-11-30

  三峽大壩、南水北調(diào)、西氣東輸、航天工程,這些深切影響當?shù)鼗蛘呷珖嗣竦膰掖笫挛覀冇兴?,也正如他們的名字都透露著霸道一樣,這些工程帶給我們的影響也十分巨大。

  三峽大壩已被妖化,網(wǎng)民用外行的見解推斷三峽大壩帶來的危害,學者用內(nèi)行的知識科普三峽大壩對人的益處。奈何學者終究是少數(shù),用自己一生的經(jīng)驗得到網(wǎng)民一個“走狗”的評價。

  南水北調(diào)部分失效,時代的發(fā)展使海水淡化的成本急劇下降,天津港淡化海水后供給北京的一噸水比南水北調(diào)后的一噸水價格低廉,但不能否認南水北調(diào)促進了經(jīng)濟發(fā)展。

  結(jié)論:

  1.國家所做的重大決定總能伴隨相當數(shù)量的支持者與反對者

  2.決定的結(jié)果隨著時代的發(fā)展不能被預(yù)測

  根據(jù)以上兩點結(jié)論,我們來說說北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)(BDS),簡稱北斗導航。

  北斗導航是什么?

  如果用最簡單的語言解釋北斗導航,可以說是“中國的GPS”。北斗導航問世的初衷便是在某方使用中替換掉GPS,使某方使用的定位系統(tǒng)掌握在自己手中。

  與北斗類似的方案有歐盟的伽利略定位系統(tǒng),俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng),都是使某用定位脫離GPS,逐漸用本土定位系統(tǒng)取而代之。

  有GPS為什么還要做北斗導航?

  這是很多民眾的疑問,GPS作為成熟的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)已經(jīng)運營多年,為什么中國還有大力發(fā)展北斗導航?

  這個問題分兩點回答。

  首先,軍事方面。GPS有兩段頻率,一段頻率使用C/A碼作為民用,另一段使用P碼專屬用。在開始民用C/A碼的設(shè)計時,并沒有要求具有太高的設(shè)計精度,但設(shè)計初步完成后發(fā)現(xiàn)精度遠遠超過設(shè)計需求,已經(jīng)威脅到了民眾安全,所以在后期加入了SA(Selective Availability)技術(shù),即人為地將誤差引入衛(wèi)星中和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中,故意降低GPS精度。雖然SA技術(shù)于2000年5月2日4時終止實施,但全世界尤其是各國政府已經(jīng)對GPS失去了信心。一旦戰(zhàn)爭爆發(fā),如果僅依賴GPS,所有的導航手段將全部失效,所以出于軍事自主權(quán)來說必要研究北斗導航。

  其次,民用方面。目前國內(nèi)只要可以使用GPS的硬件,射頻單元成本中都包含GPS專利費用,這是非常大的一個指出。而且導航產(chǎn)業(yè)目前還在蓬勃發(fā)展,國內(nèi)市場還有巨大的缺口,這些缺口如果用北斗導航覆蓋,產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不可估量。

  但最主要的還是軍用。

  與GPS相比,北斗導航有什么優(yōu)點?

  與GPS相比北斗導航現(xiàn)階段最主要的優(yōu)勢:安全。

  這個答案分5點回答

  1.安全。安全是建立北斗最重要的原因。GPS使用這么多年,jun方使用時候還會心驚膽戰(zhàn),因為戰(zhàn)時美國絕對不會讓你用他的GPS,因為GPS加密或者關(guān)閉的主動權(quán)在美國手中。只要建成了北斗導航,國家jun用定位才能真正把握在自己手中,握緊主動權(quán)的代價僅僅是再投入幾百億人民幣而已,一個字,值!

  2.短報文通信服務(wù)。短報文通信服務(wù)完全是中國的原創(chuàng)功能,而且非常實用。08年汶川地震,震區(qū)有效的通訊方式包括北斗一代,短報文通信服務(wù)其實與衛(wèi)星電話異曲同工,勝在價格便宜,現(xiàn)在120字信息3毛/條。短報文通信服務(wù)在航海以及國內(nèi)荒無人煙地區(qū)有著重要的意義。

  3.定位精度。北斗系統(tǒng)定位精度由水平25m、高程30m,提高至目前水平10m、高程10m,測速精度由每秒0.4米,提高至0.2m,受時精度優(yōu)于20ns,目前在中國及周邊地區(qū),北斗系統(tǒng)服務(wù)性能與GPS相當。北斗在剛投入使用就能達到如此精度,連主持設(shè)計北斗的許其鳳院士都沒有想到,而且北斗還有再提升的空間。

  4.促進制造業(yè)的發(fā)展。深圳周邊有很多制造芯片的企業(yè),可技術(shù)始終不如國外,如今制造北斗芯片是企業(yè)提升的契機基本所有人都贊同,而且多廠競爭有利于技術(shù)提高?!氨倍泛苜嶅X,國家給你創(chuàng)造機會了,這個錢要怎么拿,就看各自的本事了”。

  5.速度快。歐洲早在1999年2月10日就提出建設(shè)伽利略定位系統(tǒng),直到2012年才能初步發(fā)揮頂面精準定位的功能。北斗從2007年起到2012年共發(fā)射16顆衛(wèi)星,再加上2013年公布的兩份文件,北斗正式開始商用,這是建造速度上的快。而北斗與伽利略在使用頻率上有重疊,根據(jù)優(yōu)先使用法則,中國獲得這一頻率的使用權(quán),避免“有星沒法用”的悲劇。

  暫時僅介紹這5點優(yōu)勢,北斗其他優(yōu)勢諸如三頻信號、有源定位及無源定位、境內(nèi)監(jiān)控、分步開通、高端產(chǎn)業(yè)逐步成熟等優(yōu)勢不在復述,如有興趣請參考下方文獻。

  北斗導航有什么缺點?

  上文粗略分析了北斗的優(yōu)點,接下來分X點粗略說一下北斗的缺點。

  1.衛(wèi)星質(zhì)量不高,使用壽命短。GPS衛(wèi)星的壽命一般在8年,北斗衛(wèi)星的使用壽命在5年左右,已發(fā)射的16顆衛(wèi)星中,已有2顆老舊衛(wèi)星失效。中國重工業(yè)與精加工存在短板每個人都清楚,發(fā)動機技術(shù)與原子鐘技術(shù)不如歐美也沒有辦法,在這種情況下我們造出了玉兔月球車本已不容易,在要求批量制造的衛(wèi)星中能達到5年壽命已是極限。

  2.芯片價格較高。由于中國以前沒有發(fā)展芯片技術(shù),所以造成現(xiàn)在“無芯可用”的地步,尤其在研發(fā)階段投入非常大,但等到將來成熟芯片研制成功后,大規(guī)模生產(chǎn)效應(yīng)自然會使得成本降低。

  3.強制安裝北斗。當年剛聽說在特定領(lǐng)域強制安裝北斗導航時,許多民眾感到不舒服,但這是不得已而為之。比如在公眾交通強制安裝北斗導航,可以給民眾出行安全帶來保障;在航海領(lǐng)域強制安裝北斗,遇到惡劣天氣時除了雙重定位的優(yōu)勢還可以使用短文通信服務(wù),十分便捷。

  北斗導航最后將會怎樣,我們該怎么做

  大膽猜測,北斗導航將來在中國會成為標準配置,但不強制民眾使用GPS。

  美國在1994年完成GPS后,不止對其軍事產(chǎn)生了重大影響,在民用方面更是令使用者依賴GPS。開放民用GPS后,美國迅速用GPS壟斷的優(yōu)勢占領(lǐng)全球并實現(xiàn)盈利。中國開發(fā)的北斗系統(tǒng),能打破美國GPS對衛(wèi)星定位技術(shù)的壟斷,而且在保證jun用領(lǐng)域的同時盡可能向民用領(lǐng)域開發(fā),以便實現(xiàn)盈利。

  根據(jù)預(yù)測,到今年北斗相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破500億,預(yù)計到2020年,產(chǎn)值將達4000億元人民幣,而且現(xiàn)在廠商不多,完完全全是一片藍海!還是那句話:“北斗很賺錢,國家給你創(chuàng)造機會了,這個錢要怎么拿,就看各自的本事了。

  從經(jīng)濟層面來說,北斗是否能取代GPS除了看技術(shù)上是否先進,還要看是否有經(jīng)濟優(yōu)勢,通俗地講就是便宜,但結(jié)合現(xiàn)在的國家巨額補貼,經(jīng)濟不占優(yōu)勢基本不可能。

  從國家安全來講,GPS將來最多能用在普通民用導航上,其他各領(lǐng)域(尤其是關(guān)乎國家安全)將強制安裝北斗!

  最后總結(jié)一下,如果是行業(yè)相關(guān)人員,一直跟著北斗走,以后會迎來很大的發(fā)展空間。如果是普通消費者,將來會在北斗與GPS的雙重輔助下得到更精準的定位,給生活帶來更多的便利??傮w來說,北斗是國家的根本,也是我們安全的保障!


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