社會上經常會聽到對北斗系統這樣或者那樣的爭論，不是捧上天，就是貶到底，在產業和技術層面，目前的北斗確實存在一些問題，但是這些問題不足以抹殺目前北斗的成就和背後辛勤付出的工作者的勞動，現在就連消費端的手機芯片也已經能夠支持多個衛星系統的信號了，所以大家也都不要覺得北斗離我們很遠，掏出自己的手機，下載個“北斗伴”的APP就可以看到詳細的星座信息了，我們更應該客觀的看待北斗，今天我們就好好嘮嘮北斗的這點事兒。
1.古之北斗
自古以來，我國就有“占星術”之說，最為玄幻的莫過於唐代袁天罡與李淳風兩位天師編撰的《推背圖》，更是中國歷史宿命論集大成者。古之先人崇敬天象，並以天象變化預測吉凶。北斗處於星空旋轉的中心，群星環繞，恍若世間主宰，成為先人眼中秩序的制定者，並以北斗斗杓周旋四指來釐定節候，北斗也便成為天地萬物化生的中心。
2.今之北斗
作為我國獨立開發、自主運行的新一代衛星導航系統，北斗的成就舉世矚目，北斗的地位亦與之俱增。經歷了最開始的黑暗中摸索，北斗經歷了種種磨難，逐漸褪去了稚嫩的外殼，綻放出絢麗的光芒。如今的北斗，已經擁有了46顆在軌衛星，未來更會滿星座運行（FOC），不僅會給“一帶一路”國家提供便利，更會讓全世界GNSS用戶受益。有統計數據表明，目前，全世界已有144個國家和地區使用北斗進行生產作業，甚至有國家（如阿爾及利亞等）更是基於北斗建立國家基準網。同時，2017年7月之後生產的大多數移動通信設備均可以接收北斗信號並進行導航定位工作。不知不覺，北斗已經由中國走向世界，並在發展過程中成長壯大。
3.建設需求
作為一名密切關注並研究北斗系統的研究生，經常遇到這樣的提問：北斗是不是和GPS一樣？GPS已經這麼優秀，還可以免費使用，為啥還要傻乎乎地“燒錢”搞北斗？而且我們自己的北斗還不一定就比GPS好用，這不是浪費國家的財力、人力和物力嗎？
我們不否認GPS的強大與完備，但是天下沒有免費的午餐，溫水煮青蛙的前車之鑑必須牢記在心。在我看來，我們建設北斗系統的主要原因有二：
首先，衛星導航系統是國家信息系統的核心基礎設施，其運行控制與安全性必須牢牢掌握在自己手中。國家重要基礎設施決不能依賴於其他國家衛星系統的PNT服務。我們不妨試想一下，倘若全世界只有GPS，一旦GPS信號中斷，我們的生活會出現什麼問題？定位設備無法使用，導航地圖形同虛設，金融系統時間無法同步，精密農業、智能交通更是紙上談兵，讓世界震驚“基建狂魔”也估計被廢去了武功……上述這些絕不是危言聳聽，有真實案例佐證了這一切。幾年前GPS系統突然停擺，導致中國最大的電網公司——南網與北網無法時間同步，帶來了的損失可想而知。另外，一份美國知名研究指出，GPS一旦嚴重故障或失靈，30天內美國全國將蒙受最高達到450億美元的損失，涵蓋面幾乎遍及已知的各種工業、農業與服務業，顯然已經達到國家安全級大災難的標準。倘若，GPS被人為控制區域失效，我國的損失也將難以估量。因此，國家重要基礎設施必須獨立自主，“依賴”就意味著受控，就容易被卡住軟肋，唯有發展才是硬道理，只有自立才能立門戶。
其次便是國防安全考慮。有材料表明，美軍幾乎所有的作戰武器裝備與交通設施均使用GPS，其在軍事行動中的作用毋庸置疑。二次海灣戰爭，讓美軍震驚世界，更讓GPS揚名天下。毫無疑問，擁有了GPS，作戰指揮中心才能真正實現“運籌帷幄之中，決勝千里之外”，精準的時間同步，精確的座標定位，或許現在的指揮員都可以化身為留候張良。還記得2018年11月美國空襲敘利亞期間，GPS信號的異常變化，讓人們對於GPS的強大記憶再次刷新。而今年6月，美國與中東地區局勢緊張期間，GPS信號的異常變化更讓世人擔心戰爭疑雲。由此可知，一旦關係交惡，美國的GPS出現異常或中斷，對於敵對方的打擊可想而知，輕則坦克飛機暈頭轉向，重則導彈火箭誤傷自己。因此，我們只能依靠自己，獨立開發，自主運行，只有自己的才是可靠的，只有可靠的才是最好的。
4.發展方向
最初的北斗系統建設，僅僅是想建立一個類似於GPS的系統，然而，實際操作時問題重重。首先，後發的北斗系統可用的資源不多，比如衛星頻率，比如核心載荷。為了更好地搶佔衛星頻率，我國於2004年就推出了第一代北斗試驗系統，其價值更多地體現在積累研製經驗。另外，北斗系統可買到的核心載荷也寥寥可數，2018年年底美國商務部的工業與安全局，提出一份針對關鍵技術和相關產品的出口管制框架方案，
列出14個考慮進行管制的領域，而其中PNT服務位列第三位，由此可見衛星系統服務的重要性。為此，我國的北斗“被迫”走上一條註定艱難的自主創新之路。但是不經歷風雨，又如何享受彩虹？想要後發制人，必須特點鮮明。北斗系統的建設必須標新立異，“標新”旨在領先一步，“立意”重在獨樹一幟。沒有鮮明的特色，北斗只能碌碌無為，泯然欲眾人也。
5.北斗絕技
武俠小說中，南帝北丐、東邪西毒各有絕招，馳名江湖。現實中，北斗系統同樣個性鮮明，卓爾不群。
首先，北斗具有獨一無二的星座設計。北斗的設計星座有GEO（對地靜止衛星）、IGSO衛星（傾斜軌道衛星）MEO衛星（中軌衛星）組成。不同類型衛星組成設計星座，主要是由我們最開始提出的“三步走”戰略決定的。前兩步，旨在建立覆蓋中國與亞太地區的區域導航定位系統，GEO與IGSO衛星的星下點軌跡主要分佈於亞太地區，優勢顯著。同時，MEO衛星還存在技術壁壘需要攻克。
隨著北斗二代系統的不斷建設，科研工作者逐步攻克了一系列技術瓶頸，於是，全球組網工作順利開展，MEO衛星也成為系統核心。當然，這並不意味著GEO與IGSO衛星的將謝幕退出，相反，其在北斗系統中仍發揮著重要作用，如承擔星基增強（BDSBAS）,短報文服務等重要職責。
其次，全星座星間鏈路設計。導航衛星軌道精度是系統PNT服務的基礎。由於某些強權國家的干擾與阻撓，我國北斗的地面跟蹤站還僅限於國土範圍，導致其全球衛星的軌道存在部分系統性偏差。為提高衛星軌道的精度，科研工作者另闢蹊徑，採用Ka相控陣與激光星間鏈路技術，測距精度分別可達分米與釐米級。全星座星間鏈路的設計，便於保持北斗衛星境外弧段的精度，也可以維持時空基準，實現無地面支持情況下60天衛星軌道的自主測定與維持。同時，該設計可以提升救援能力，還可以增加全球短報文服務的通達成功率。
第三，精密單點定位PPP服務。目前，北斗三代系統可利用GEO衛星的B2b頻點實現中國及周邊地區用戶的PPP服務，即向用戶播發軌道、鐘差改正數以及碼間偏差等參數，可以使用戶在20-30分鐘內動態分米級、靜態釐米級的高精度服務。如果增加低軌衛星的輔助，用戶可以在10分鐘內享受PPP服務。
第四，短報文服務 。對於這個功能，很多人不以為然，認為這不過是時髦一點的短信功能而已。然而，汶川地震時期，通訊網絡癱瘓，正是這個看似不起眼的功能，讓緊急萬分的救援功能有序進行，也正是這次意外事件，讓北斗的工程師們更加認識到一功能的重要性，也就催生出新一代的短報文服務功能。當前北斗的短報文服務包括區域短報文與全球短報文服務兩項。前者通過GEO衛星向中國及周邊區域提供1000漢字/次的通信服務。較之北斗二代，文字容量提高十倍，而用戶發射功率降低至十分之一。司馬相如寄相思的《鳳求凰》尚不足200字，1000個漢字的短報文足以讓我們暢所欲言。全球短報文服務則是藉助於MEO衛星實現，40漢字/次的服務也足以簡明扼要地說清問題，對於全球救援意義重大。
第五，運控系統性能提升。北斗三代將增加星間鏈路測控，提供MEO/IGSO衛星的監測範圍，同時，採用數據光纖傳輸，保證系統設備時延穩定。另外，系統將採用雲平臺運控，增加冗餘量，提高安全性。為避免單一原子鐘故障引發的系統中斷問題，BDST將採用綜合原子鐘模式，增加與GPS時差的監測，提升系統時間建立與維護的高可靠性。
另外，新一代北斗系統還開創性地提出高穩定性信號播發通道、有源和無源定位一體化、星載原子鐘高精度高穩定熱控等眾多關鍵技術，首次實現獨具特色的新型導航信號播發、突破衛星自主健康管理技術，實現了我國導航衛星能力的提升和跨越。
毫無疑問，北斗對我國意義重大，稱其為“國之重器”亦不為過。在性能上，它完全可以與新一代GPS媲美,在技術上，它開創了新一代GNSS系統的先河。當然，我們不能苛求北斗在短期內取代GPS，在PNT服務市場獨佔鰲頭。但有志不在年高，儘管北斗年齡較小，但其競爭力必將與日俱增。隨著“一帶一路”建設與國家政策紅利，北斗有希望也有能力擴展應用領域，在龐大的PNT市場佔據一席之地。
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