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中國北斗收官:開啟與美國GPS的終極對決

2020-06-30
來源:與非網

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  緣起戰(zhàn)爭

  1991 年,海灣戰(zhàn)爭,GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)作為稀罕物,首次被運用于實戰(zhàn)并一炮而紅。 這場戰(zhàn)爭一反傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式,美國對伊拉克祭出了大量精確制導武器,288 枚“戰(zhàn)斧”命中率更是高達 98% ,對伊的打擊如同無頭蒼蠅般吊打。 結果,戰(zhàn)爭僅用 42 天,便以美軍 146 人陣亡、467 人受傷,伊軍則傷亡超 10 萬人的代價,畫上一個句號。

  由于這是一場跨海陌生地域的戰(zhàn)爭,加之伊方擁有 5800 多輛坦克,4600 多輛裝甲車和步兵戰(zhàn)車,3 萬門火炮,不少全球軍事學家一開始都預測會打成僵持戰(zhàn),其中也包括局座張召忠。 沒想到短短 42 天時間里,最終竟演變成一場美對伊的單方面降維屠殺! 事后,美國在對這場戰(zhàn)爭的總結報告中,更是將海灣戰(zhàn)爭的勝利,歸功于“GPS 的勝利”。 海灣戰(zhàn)爭讓世界人見識了什么叫做現代戰(zhàn)爭,而后續(xù)的伊拉克戰(zhàn)爭,在 GPS 系統(tǒng)的輔助下,更是成為一個超級武器的一個大秀場。 精準制導,隱形轟炸機轟炸,電磁干擾……

  最慘烈的場面是一個坦克部隊,瞬間化為廢鐵,幾公里長都是廢棄坦克,現場慘不忍睹。

  在這一戰(zhàn)役中,伊拉克所號稱的百萬大軍,在美軍面前幾乎菜如弱雞,壓根就無法組織起強有力的抵抗。

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  正所謂,金錢為戰(zhàn)爭的血液,而情報則是戰(zhàn)爭的神經。假如不能抓住敵方蹤跡,摸不清敵軍戰(zhàn)略部署,就不能掌握戰(zhàn)場的主動權。 而在海灣戰(zhàn)爭中,定位精度高達 0.3 米的美國 GPS 仿佛上帝之眼一般,掌控整個戰(zhàn)場態(tài)勢:衛(wèi)星偵查定位,部隊調動、物資保障、戰(zhàn)場救援、火力協(xié)同、精確制導武器精準打擊…… 衛(wèi)星導航系統(tǒng)徹底改變了戰(zhàn)爭形態(tài),也讓軍事學界誕生了一個新名詞——“外科手術式打擊”。

  到了阿富汗戰(zhàn)爭時,GPS 的軍事應用,更是完全形成海陸空體系化能力。 2001 年 10 月,美英聯軍開始對阿富汗進行大規(guī)??找u與地毯式轟炸,再現海灣戰(zhàn)爭慘烈情景。這期間,炸彈扔的準,也全靠 GPS 衛(wèi)星指。 那么,GPS 對美國的重要性程度有幾何?美國的前參謀長聯席會議主席就曾說過 ,如果沒有 GPS 系統(tǒng)的支持,美國甚至連一場戰(zhàn)爭都無法取勝。 當然,萬一哪天爆發(fā)戰(zhàn)爭,老美把 GPS 系統(tǒng)總閘一關,輕則回不了老家過年是小事,重則導彈、軍艦陷入癱瘓找不著北,國家陷入安全危機,那才叫欲哭無淚! 就好像中東戰(zhàn)場,大家 GPS 用得正歡,美國就把敵對國家的 GPS 關了,導致一堆的導彈打上了天也只能滿世界亂飛。

  所以說,GPS 本質上是戰(zhàn)爭機器,這一點也不夸張。

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  當然,除了戰(zhàn)爭武器價值外,GPS 在民用領域的應用同樣也大放異彩。只不過,民用級別的精度和軍用級別的精度,要相差十倍而已。 手機 GPS 信號弱,這句語音提醒,你耳熟不耳熟? 沒錯,你手機里的地圖導航軟件用的 GPS 就是這個。

  大至通信電信、車輛信息系統(tǒng)、位置服務、測繪、電力,小至連咱們平時點外賣、打滴滴等各種生活場景,也幾乎都離不開 GPS 身影。 在民用領域,由于 GPS 進入應用市場已經有二十多年的時間,尤其是智能手機浪潮下,GPS 系統(tǒng)已經構建了龐大而完整的商業(yè)生態(tài)。 數據顯示,2020 年,我國衛(wèi)星導航與位置服務產業(yè)總體產值將超 4360 億元。作為行業(yè)的領導者和壟斷者,GPS 的應用也已經超過 500 種。

  美國 GPS 覆蓋全球,為何中國還自主研制北斗? 故事還得從銀河號事件說起。

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  1993 年 7 月 23 日,美國以獲得情報為由,指控中國“銀河號”貨輪向伊朗運輸制造化學武器的原料,并威脅要對中國進行制裁。 同時,美國還向“銀河號”所在的國際公海派遣和軍艦和飛機偵查,試圖攔截。中間一度還直接掐斷了銀河號的 GPS 信號,讓其在公海航行中失去行動力。

  最終,銀河號只能成為砧板上的魚肉,任人宰割。 1993 年 9 月 4 日,“銀河號”貨輪上最后一個貨箱被檢查完畢,沒有發(fā)現任何化學武器,“銀河號”被迫中止正常航運長達 33 天。 落后就要挨打。正是老美的這一記恥辱性的耳光,方才逼出了我國自主研發(fā)衛(wèi)星導航系統(tǒng)的決心。 這一消息傳回國內,讓許多航天科學家和國防人員意識到自主導航的重要性。隨后,中科院院士孫家棟找到時任國防科工委副主任的沈榮駿,聯名向國家“上書”,建議啟動中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)。 發(fā)展衛(wèi)星導航,刻不容緩,勢在必行! 1994 年 12 月,北斗導航實驗衛(wèi)星系統(tǒng)工程獲得國家批準。中國決心開搞自主研發(fā)北斗系統(tǒng)。 然而,系統(tǒng)性的技術工程的建設,并非一日之功,也非一蹴而就。  很快,一沒經驗二沒錢,各種困境和窘況,一擁而上,并遭遇了現實的各種打臉。 據甲子光年梳理:彼時,美國已在 GPS 工程上投入了超過 200 億美元,且每年維護費用高達 5 億美元;但當時中國的經濟基礎仍十分薄弱,研發(fā)包括航天在內 7 大領域技術的“863”計劃預算也才只有 100 億人民幣。 在早期研發(fā)導航系統(tǒng)的資金上,中美間的差距不止十倍。 由于衛(wèi)星導航系統(tǒng)的工程實在浩大,導致當時有能力捯飭衛(wèi)星系統(tǒng)的,基本上都只是少數大國的權利,像中國這種綜合國力微弱,且過程需要摸索著前行的國家,根本就造不起。

  盡管過程鬧心,但在定位導航衛(wèi)星這事上可不能圖省心,畢竟中國可是一個有抱負的大國。 其實,早在 80 年代初期,我們就早已提出了“兩彈一星”的雙星定位方案,但由于當時經濟條件有限、“造不如買”的觀點在國內正大行其道,種種原因又致使計劃擱置了十年。 1991 年是個重大轉折點,海灣戰(zhàn)爭中 GPS 的大放異彩把中國人驚醒了。決策層深刻意識到以后打仗沒這東西是真的不行,被擱置十年的雙星定位方案于是馬上啟動。 盡管實力差距懸殊,過程攻堅克難,但飯總得一口一口吃。 至此,北斗系統(tǒng)啟動研制,按“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略,先有源后無源,先區(qū)域后全球,先后建成北斗一號、北斗二號、北斗三號系統(tǒng),走出了一條中國特色的衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設道路。 2000 年,盡管中國已經成功將 2 顆北斗導航試驗衛(wèi)星發(fā)射上天,組成"北斗一號"導航系統(tǒng)。

  但和人家 GPS 衛(wèi)星系統(tǒng)的實力差距一拉才發(fā)現,實在沒法比。 不說“北斗一號”定位系統(tǒng)本身只是兩維導航系統(tǒng),速度較慢,并只能覆蓋中國和周邊的一些亞太國家和地區(qū)這一非全球性,關鍵是在軍事用途上,“北斗一號”系統(tǒng)一發(fā)信號,就容易被對方判斷出自己的位置,從而暴露了自己,故而不能用于軍事用途,使用體驗不是一般的差。 在我們苦惱于如何對北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進行技術突破之際,正好這時候,歐洲人忽然提出邀請中國參加歐洲的導航伽利略計劃。 一方是,由于項目是在太燒錢,歐洲單個國家誰都搞不起,但又不能不搞,資金極度缺也使得進展極為緩慢;另一方,在研發(fā)進程上遇到技術瓶頸,歐洲這對于當時的中國來說無異于天上掉餡餅,畢竟當時我國在導航領域還是一片空白。 雙發(fā)情投意合之下,2003 年 10 月,中歐雙方簽訂了合作協(xié)議,中國出資 2 億歐元獲得伽利略系統(tǒng) 20%所有權和 100%使用權,而且可以全程參與從衛(wèi)星制造到用戶服務的各個環(huán)節(jié)。 沒成想,第一筆款 7000 萬歐元入了歐洲人口袋后,還沒坐等到歐洲人來和自己分享衛(wèi)星導航的核心技術,中國就已經被踢出了伽利略計劃。

  當中國意識到,這中間其實是歐洲人和美國人在給中國挖了一個大坑時,已為時已晚。對于中國來說,這無疑是一場赤裸裸的羞辱。 一氣之下,中國打破了一切幻想,中國全面啟動了北斗二號系統(tǒng)。 畢竟,在軍事國防方面依賴于其他國家,無異于讓別人把刀架在自己的脖子上。 就好像你平時偷偷用鄰居家的 WIFI 就算了,但某一天鄰居突然改了密碼,難道要厚著臉皮的去找鄰居要密碼? 好在,在歐盟將中國踢出“伽利略計劃”之后,自身也陷入了內部矛盾,衛(wèi)星發(fā)射連連延遲。

  伽利雖略尚未成功,但至此中國的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)進程,卻扶搖直上。

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  直到北斗二代,開始改變模式并采用了與 GPS 一樣的無源模式的北斗二代,突破非常明顯。雖然原則上,“北斗二代”的定位精度跟 GPS 相差無幾;但 GPS 使用時間長、各方面性能可能更完善,其精度能達到 10 米以內,而目前“北斗二代”的精度在 20 米左右。盡管如此,這也已經達到了世界先進行列。 為了吸引市場,“北斗系統(tǒng)”也在絞盡腦汁。它雖不及 GPS 那么完善,但也在苦練自己的優(yōu)勢與特色,那就是通信功能。

  打個不恰當的比喻,GPS 如果是個三廂小車,那北斗就是個皮卡車,不但能拉人,還能捎帶點貨。盡管目前在使用體驗上和使用點上,北斗與 GPS 還有一定的距離。 當歐洲伽利略那邊還在慢悠悠地搗鼓,中國這邊的北斗卻是一個接一個地不停打衛(wèi)星。后來還搞起了一箭雙星。中國的快節(jié)奏把歐洲搞急眼了,通過美國給中國施壓,要求中國放慢腳步等等歐洲人民。

  以前歐美國家憑借技術和經濟優(yōu)勢搶占資源,中國技術和經濟不給力只能吃啞巴虧,你們從來就沒謙讓過,現在憑什么要我謙讓?中國不理會歐美的抗議,按既定的節(jié)奏繼續(xù)打衛(wèi)星。 在北斗二代的計劃里,2020 年前完成 35 顆衛(wèi)星的發(fā)射后,也將形成比 GPS 還多 5 顆的全球性定位導航系統(tǒng)。 對于中國來說,北斗二號發(fā)射的目的只是為了搶占軌道資源,確保導航系統(tǒng)的大門不對中國關閉而已,從技術上來講卻依然落后,精度不高。 2009 年,中國正式啟動北斗三號工程,準備突破所有技術屏障,打造一套精度極高,不亞于 GPS 的超級導航系統(tǒng)。 8 年之后,中國終于完成了技術攻關,突破了歐美封鎖起來的所有技術屏障,而且還在 GPS 系統(tǒng)的基礎上增加了很多特殊衛(wèi)星,以實現更強大的功能。

  6 月 23 號,北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)中的最后一顆衛(wèi)星點火升空,北斗全球組網終于大功告成。

  從 1994 年北斗一號系統(tǒng)工程立項,到如今北斗三號組網衛(wèi)星發(fā)射任務收官,中國北斗人用 20 多年的時間實現了 55 顆衛(wèi)星的研制發(fā)射。其間,中國北斗人走過了從“埋頭追趕”到“昂首領跑”,從“受制于人”到“自主可控”,從“區(qū)域服務”到“全球指路”的艱辛歷程。

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  對于北斗三號完成組網,千尋位置 CEO 陳金培表示從導航系統(tǒng)的能力來看,目前無論是天上的北斗衛(wèi)星還是地上的北斗地基增強系統(tǒng),在技術和產品服務成熟度上都已經完全超越了 GPS。

  至于今天我們不成熟的地方在哪呢?陳金培認為是在于產業(yè)鏈條,包括從芯片到天線、智能終端、應用場景,因為它的集成需要一定的時間。

  “GPS 比我們早發(fā)展了二十幾年,我們到現在才升級為一個全球系統(tǒng),從全球產業(yè)鏈角度來講,目前我們還是有差距的。”

  6 月 23 日,在北斗完成全球組網的同時,千尋位置也對外宣布了一個重大消息:“我國自主研發(fā)的北斗加速輔助定位服務用戶數已經突破 5 億,覆蓋國內大部分安卓手機,這項服務將耗時 30 秒以上的初始定位時間縮短至 3 秒?!边@也讓千尋位置成為繼蘋果、谷歌、諾基亞之后,全球第四家掌握這項技術的公司。

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  來自千尋位置的最新數據顯示,全球首個支持北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的加速輔助定位服務“千尋立見”的總用戶數突破 5 億,總服務次數超過 5500 億次,日活躍用戶超過 1 億,日服務次數超過 12 億,服務覆蓋全球 230 超過個國家和地區(qū),其中超過 75%的用戶來自中國本土。這意味著每 4 個中國人里面,就有 1 個用了北斗加速輔助定位。

  從千尋位置提供的數據來看,目前北斗衛(wèi)星可見數量在全球多個國家和地區(qū)已經超過了 GPS。

  從“建設北斗”到“應用北斗”,是一個全新的征程。雖然與 GPS 已經形成的龐大產業(yè)生態(tài)相比,北斗還有很長的路要走,但這也意味著一個巨大的商業(yè)機會擺在面前:一個已然千億級別、未來有可能達到萬億規(guī)模的產業(yè)正在等待爆發(fā)。

  文章部分資料參考自:

  《從“缺”字當頭到全球組網完成,北斗真的“青出于藍”了嗎?》 澎湃新聞

  《北斗芯片只有 5 億用戶,你是其中一員嗎?》遠方青木

  《有免費的 GPS 用著,為什么中國非要花巨資搞“北斗”?》老兵謓敢說

  《打破美國壟斷,北斗這些本事連 GPS 都做不到》經濟網 孫冰

  《從受制于人到自主可控!中國北斗全球組網背后的驚心動魄》中國青年報


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