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作者：劉俊寰、牛婉楊
「5、4、3、2、1，點火！」
6月23日，我國第55顆北斗衛星在西昌衛星基地成功發射，這不僅是北斗三號衛星導航系統星座部署的收官衛星，更是代表著中國北斗已經點亮世界衛星導航的天空。
值得一提的是，本次成功發射也宣布著北斗三號全球衛星導航系統星座部署比原計劃提前半年全面完成。
我們先來回顧一下發射成功時的震顫和喜悅：
湊近點再看看：
從20世紀80年代提出設想，到1994年北斗一號建設正式啟動，北斗的服務範圍從國內擴大至亞太地區，如今更是覆蓋到全球，經過這30多年的實踐探索，北斗已經成為了世界的北斗。
在知乎上，關於北斗的討論熱度高居不下，截止到發稿前仍然占據著熱榜第一的位置，話題瀏覽量也達到了5585545次。
網友們都對北斗衛星的成功發射送上了祝福。
不少網友都對中國航天人致以崇高的敬意，有人坦言道，「這才是我等該追的星」。
與GPS相比，北斗不只贏在後發技術上
可能不少人會疑惑，現在的GPS已經這麼發達了，似乎沒有建設北斗衛星的必要性，為什麼還要費這麼大力氣發射北斗衛星？
我們都知道，美國的GPS自上個世紀70年代起步，定位模式最初精度在10米左右，主要供美國軍方及其同盟國使用，目前已經可以達到1米以內。
經過將近40年的發展，已經逐漸從最開始的軍用擴展到民用領域。儘管如此，GPS仍然隸屬於美國空軍，本質上仍是軍用衛星系統，這就不可避免地會受到政治、軍事等各方面的影響。
比如，開放民用之後，普通用戶使用的GPS定位精度並沒有想像中的精確，民眾的選擇範圍也不多，他們使用的是增加了人為干擾的定位系統。這在2000年與俄羅斯的軍民兩用衛星系統GLONASS成功建立之後的競爭中尤為明顯，當時為了更好地搶占資源，GPS選擇去掉干擾，定位精度瞬間提高了10倍不止。
於是，不管是出於對國家國防安全的考慮，還是對衛星導航系統潛在的商業價值的考量，中國必須擁有自己的衛星導航系統。
除此之外，在定位精度上，與GPS使用的雙頻信號相比，北斗作為後發衛星，其三頻信號可以更好地消除高階電離層延遲影響，提高定位可靠性，增強數據預處理能力，提高模糊度的固定效率。
2018年，官方就指出，北斗系統定位精度由水平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，受時精度優於20ns，在中國及周邊地區，北斗系統服務性能與GPS相當。
如今，北斗系統的定位精度在全球範圍內優於10米，在亞太地區優於5米，精密單點定位是北斗的特色高精度服務，可提供靜態厘米級、動態分米級的高精度服務。
在原創功能上，中國北斗還支持短報文通信服務，中國及周邊地區的短報文通信服務單次可發1000個漢字，全球短報文通信服務單次可發40個漢字。
短報文通信服務十分有利於求救，北斗不但能讓你知道自己在哪，還能讓別人知道你在哪，在汶川地震中，短報文通信服務就發揮了十分有效的作用，目前，國內7萬多隻漁船和執法船上都安裝了北斗終端，遇險時可通過短報文求救，累計救助人數已經超過1萬。
不過，這個功能有容量限制，不適合作為日常通信功能使用。
目前，只有美國、俄羅斯、歐盟和中國先後建立起了全球性的衛星導航系統，日本和印度則建立有區域性衛星導航系統。
從手機定位到農業生產，北斗衛星早已融入日常生活
從國家戰略上來講，用自研北斗取代GPS的意義不言而喻，不少和文摘菌一樣的普通人可能更關心的是，北斗能給我們現實生活帶來怎樣的改變。
普通人的日常生活早就離不開GPS了，而北斗其實早就融入人們的日常生活，只不過因為先入為主，多數人會將衛星定位服務統稱為GPS。
北斗目前用於普通人的生活中最常見的肯定還是定位服務，像是快遞查詢、共享單車/打車服務、車輛導航等。比如我們日常使用的小藍車，內置的晶片就是使用了北斗的定位服務。
哈囉出行昨天也發微博慶賀北斗之星三號收官的成功發射。
除了單車，很可能你的手機其實也已經在自動使用北斗定位服務了。
你真以為手機上的「打開GPS」就是只用GPS？ 我們打開手機的定位服務時，手機會自動搜索各種衛星系統，選擇信號比較強的衛星來進行混合定位。剛剛我們也提到，北斗定位因為後發優勢，比目前市場占有率最大的GPS定位更加精準。因此很多智慧型手機在打開定位服務時，已經自動連接北斗衛星，非WiFi狀態下也能使用北斗定位服務功能。
目前市面上的大多數手機型號（蘋果除外哦），都可以使用北斗的定位。高通驍龍800、600、400系列，其中目前常見的820、821、835高端型號是支持北斗的，中低端的652、650、625、436，甚至更老的一些型號也都是支持。聯發科類似，目前常見的P10、P15、P20、X20，之前的X10都支持接收北斗信號。華為海思很早就支持了北斗。從麒麟930開始，集成的Hi1101四合一晶片可以同時接收GPS、北斗和GLonass三種信號。
也就是說，除了任性的蘋果，採用這些SOC的華為、O&V、小米、一加、魅族、HTC、努比亞等品牌的大部分型號手機都支持北斗定位！
此外，今年4月份，中國首款自研北斗農機自動駕駛系統也已經推向市場。利用北斗導航技術，加上各種傳感器，可監測耕種、管理、收割等全過程。安裝在拖拉機或者收割機上，使其可以不用人去操控方向盤，實現自動直線或者曲線行走。據官方鑑定委員會數據，系統可使農機的管理調度效率提高30%以上，農作物產量提高約5%、燃油消耗節約10%。
26年彈指一揮間，「三步走」戰略的第三步終與GPS齊頭並肩
從1994年北斗一號衛星導航系統立項研製，到如今北斗三號衛星全部發射完成，這26年彈指一揮間，我國的衛星導航系統終於完成了全面的戰略部署。
接下來讓我們回顧一下北斗衛星從無到有的非凡之路吧。
20世紀後期，我國開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路，形成了「三步走」戰略：
- 第一階段，2000年年底，發射2顆北斗一號衛星，建成北斗一號系統，向中國提供服務；
- 第二階段，2007年-2012年，發射16顆北斗二號衛星，建成北斗二號系統，向亞太地區提供服務；
- 第三階段，計劃在2020年前後，發射30餘顆北斗三號衛星，建成北斗三號系統，即北斗全球系統，向全球提供服務。
北斗一號的雙星導航定位系統在當時是我國最複雜的衛星系統。不同於其他衛星系統，它需要兩顆衛星才能正常工作，對衛星的可靠性提出了很高的要求。
然而當時面臨國外技術封鎖、國內部件廠家尚未成熟的雙重挑戰，北斗一號的研製只能在摸索中起步。據五院北斗一號總設計師範本堯院士回憶，「當時很多衛星都不敢上，北斗是第一個『吃螃蟹』的，硬著頭皮上。」
北斗一號試驗系統於1994年正式立項，第一和第二顆北斗導航試驗衛星分別於2000年10月31日和12月21日發射成功，2003年又發射了一顆備份衛星，試驗系統完成組建。
在當時看來，它的地面應用系統也是國內最複雜的，而且涉及了很多高新技術，因此它的建成對於我國來說意義重大，不但使我國獲得獨立自主和快速有效的定位手段，而且也標誌著我國在衛星導航技術領域取得了重大突破。
北斗一號衛星的組建成功，無疑讓我國科研人員信心倍增。於是1999年，五院開始了對第二代衛星導航定位系統的論證。2004年，北斗二號衛星工程正式立項。
雖然稱其為北斗二號，但並不只是北斗一號的簡單延伸，它需要克服北斗一號系統存在的缺點，並提供海、陸、空全方位的全球導航定位服務，類似於美國的GPS和歐洲的伽利略定位系統。
這需要攻克導航衛星總體技術、高精度星載原子鐘等多項關鍵技術。歷經8年研製，2007年4月14日，第一顆北斗導航衛星(M1)終於從西昌衛星發射中心被「長征三號甲」運載火箭送入太空。
長征三號甲運載火箭
在這期間陸續將北斗二號衛星發射升空，直到2012年10月25日，成功將第16顆北斗導航衛星發射升空並送入預定轉移軌道。這顆衛星與先期發射的15顆北斗導航衛星組網運行，形成覆蓋亞太大部分地區的導航服務能力。2012年12月27日，北斗衛星導航系統正式提供區域服務，成為國際衛星導航系統四大服務商之一。
此次北斗三號衛星發射成功，其服務區域將擴展至全球，同時實現下行導航信號升級與改造等關鍵技術突破，為用戶提供更為優質的服務。經過26年的不懈努力，我國終於獨立自主地完成了北斗衛星的建設，其性能與GPS相當，這標誌著我國衛星導航系統已達到國際先進水平。
回望中國北斗的非凡之旅，「三步走」戰略的第三步終與GPS齊頭並肩。
文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/U2JC6XIBd4Bm1__YfN0h.html