美媒:中国“北斗”令GPS失去主导地位

2024-04-16 10:20     今日头条

美媒:中国"北斗"令GPS失去主导地位

中国北斗正在让美国焦灼不安。

"中国的'北斗'卫星导航系统正令美国的全球定位系统(GPS)失去主导地位",近期,美媒《太空新闻网》公开撰文指出,目前GPS的能力已大大不如"北斗",在卫星导航领域无可争议的主导地位已丢失。美国《太空新闻网》开篇就指出,20世纪,美国曾与苏联争夺太空霸权,到了新世纪,美国有了一个不同的对手--中国,并大谈中国"北斗"导航系统对美国的所谓"威胁"。

据公开消息,目前北斗系统拥有超50颗在轨卫星,规模几乎是GPS的两倍,监测站数量是GPS的10倍以上。

而全球已有122国,开始用北斗导航系统,令GPS感受到"空前危机"。

目前全球有四大卫星导航系统,分别是美国GPS、俄罗斯"格洛纳斯"、欧洲"伽利略"、以及中国的北斗,中国56颗北斗卫星"下饺子"一般送到天上,全球导航系统已基本成型。

"这四大导航系统里,原来北斗的目标是争二保三。但现在来看,北斗系统运行效果超出预期,整体核心指标已经超过GPS,是世界一流的。" 北斗三号卫星系统总设计师、中科院微小卫星创新研究院副院长林宝军曾这样表示。

在古代,一张简略的地形图都是兵家必争,更不必说今日能监测全球的卫星定位系统--GPS,过去曾有人形容GPS,它像一只"巨眼"凝视着全球,但危险的是,它来自美国。

中国自主研发之路

中国自主研发北斗导航,还要回溯到更早的时候,那年是1985年,后来北斗卫星导航系统科研、建设项目的研发创始人之一的卜庆君去美国开会。

当时美国人公开说,GPS的编码其实是有军用版和民用版两种。美国人为了国家安全,可以用三种方法限制其他国家:降低导航精度、随时改变编码,进行区域管理。

卜庆君当时的第一反应就是,如果过度依赖GPS,我们会受制于人!

事实上后来的事情也确实证实如此,1990年,海湾战争爆发。当年号称世界第四军事强国的伊拉克面对美军溃不成军,伤亡超10万,而美军阵亡仅146人。借GPS之眼,老美的火力实现了精准打击,这场战争打醒了很多国家,包括中国。

GPS展现的威力,首次改变了传统的战争模式,两军对抗不再以人数与火力取胜,而是可以是通过卫星导航实现精准打击。

此外,发生在我国的教训是在1993年7月7日,中国"银河号"搭载628个集装箱从天津启航去中东,计划在迪拜卸货后再前往沙特达曼港和科威特港。

然而美国人无理地指责"银河号"装载硫二甘醇和亚硫酰氯两类化学武器前体运往伊朗,关闭了所在海域GPS信号,我们的船无奈在印度洋上漂流了33天。

此外根据可查询的资料可知,1996年的台海危机,我军为警告"台独"势力,发射3枚弹道导弹,第一枚导弹击中了距离"台湾基隆军事基地"约18.5km的预定区域,但是剩下两枚却偏离了目标区域。这背后的原因是美国关闭了射击区域的GPS信号,而我国当时几乎所有的设备都是用GPS进行定位、导航和授时的。

国内终于意识到自主导航系统的缺失不仅对民用经济、也对军用安全带来了实实在在的威胁。

因此,不仅中国,包括印度也在争夺卫星导航系统的星际话语权,在过去数十年,印度咬牙坚持,也开发起了自家导航系统NavIC,现如今NavIC的7颗卫星均在地球同步轨道上,虽然技术上还存在差距,但至少也说明,印度也算是有了自家的导航系统,印度用户能够永久接收到它们的信号。

而对于中国来说,北斗的研发并不是一帆风顺。在导航系统中,用于计量时频(时间和频率统称为时频)的精密仪器--星载原子钟,是卫星的"心脏",也是技术制高点。它的每一次跳动都直接决定着卫星定位、测速和授时功能的精度。某种程度上,谁的原子钟做得更好,谁的导航系统就做得更好。

曾经,在北斗二号系统研制初期,星载原子钟在国内尚属技术空白,想从国外引进,却被国外厂商以"保密"为由回绝。

因此,星载原子钟技术,必须自己搞,经过多年的自主研发,星载原子钟的技术最终得以突破,北斗三号组网星装上了自己的"心脏",并采用了"一星两钟",即同时配置两个氢钟和两个铷钟。

根据林宝军的说法是:"我们发明并采用原子钟无缝切换技术--让氢钟和铷钟同时工作,一旦任何一方出现问题,立刻切换至另一方,切换时相位误差仅为20皮秒(1皮秒等于一万亿分之一秒),用户毫无感觉。" 对于这项技术优势,四年前林宝军就表示:"北斗卫星的精度比美国GPS导航系统高约10倍。"

此外,北斗系统全球还首创突破了Ka频段这种测量型的星间链路技术。这使得所有北斗卫星连成一个大网,每颗星之间可以"通话",测距,使卫星定位的精度大幅度提高。

这也是北斗走向国外的必要技术,截至7月,北斗系统已在200多个国家和地区上线,可为全球用户提供10米以内的定位服务,是印度NavIC定位精度的200%。

此外是卫星导航系统也需要芯片,尤其是CPU芯片是卫星最为核心的元器件之一,美国将PNT技术列入对我国十二项出口管控的技术清单,企图使我国北斗系统陷入"天上有星、地面无芯"的困境,后来,我国成功建立自主的用户段定位授时关键技术并研发出高性能北斗导航定位芯片,解决我国北斗系统全面替代美国GPS系统的"最后一公里工程"。

2020年,北斗一共发射55颗卫星,宣布完成全球部署,去年5月,我国成功发射了第56颗北斗导航卫星。最新"入列"的第56颗北斗导航卫星,采用更高处理能力的国产化核心处理器件,至此,我们终于掌握了信息与空间的主动权!

北斗系统目前定位导航授时能力指标比肩GPS,还有短报文通信、精密单点定位(ppp)、星基增强(sbas)、国际搜救、地基增强等特色服务。但北斗的特色服务,GPS也有,不过美国有钱,把这些功能分散到其它卫星系统上而已,我们讲究集约,花小钱让北斗增加了这些功能。

但终端、应用等方面,GPS已经发展了数十年,市场占有率、用户使用习惯等处于绝对的垄断地位,还没有谁可以真正超越。

总的来说,从系统建设方面,北斗跟GPS是相当的,甚至局部超出,当然,北斗要完全替代GPS还需努力,还有较长的路要走,但从今天的势头来看,北斗导航,有一说一是世界领先水平,但还没有达到最高水平。只不过,中国已经可以坐二望一,四大导航系统中,俄罗斯缺钱导致格洛纳斯快半瘫痪了,而伽利略系统虽然与北斗各有千秋,但它不是一个国家独立完成,而是欧盟一堆国家合力完成的,而中国是一国之力独立完成的,而且以中国的迭代速度,北斗可能是GPS唯一的重量级对手,这足以让美媒感到恐慌。

美国的老套路与北斗突围的意义

当然,在我们没有攻克的时候,进行封锁或者进行技术威慑,攻克了就渲染威胁论。这已经是老美的老套路了。

在过去,我们也一度曾认为可以依赖美国的GPS系统,直到美国人对银河号货轮关闭了GPS。现如今中国有了自主导航系统,现在美国又是同样的戏码,开始双标的说中国北斗威胁到了美国安全,却忘了美国用GPS在过去威胁到了包括中国在内的更多国家的安全,我们也因此走上独立自主的道路。

当然,北斗最大的意义不在于制衡美国,而是给我们带来了实实在在的太空自主掌控权,打破了依赖国外导航定位核心技术的被动局面,解决了很大的后期风险。

在军用民用两途中,实现了完整的国产替代,是大国重器,也是国家安全层面的重要武器。

而北斗另一层的意义在于,它攻克了卡脖子的技术,把又一个过去的工业皇冠--星载原子钟拉下神坛,这对于国内在数控机床、光刻机、芯片等依然被卡着脖子的诸多领域有着一定的鼓舞作用,摆脱卡脖子技术不是不可能,北斗就是一个值得鼓舞的案例。这么多年封锁下来了,中国北斗也在向外界证明,越封锁,越出成果,这是不断被历史证明的。

中国是不可能被封锁打倒的,中国在卫星导航领域的崛起,不仅惠及自身,摆脱安全威胁,也会让更多非洲、南美等第三世界国家享受到更优质的、更具性价比的卫星导航服务。美媒与其现在渲染中国北斗威胁论,不如好好反思对中国的一系列技术封锁政策,否则美国更多的焦虑与担忧,恐怕还会在后头。

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