中國(guó)北斗是咋回事？從GPS說(shuō)起

　　4、北斗一代被詬病

　　MH370 失聯(lián)后出現(xiàn)了很多科普，令公眾熟悉了多普勒效應(yīng)這個(gè)名詞，那多普勒效應(yīng)對(duì)衛(wèi)星來(lái)說(shuō)到底是好事還是壞事呢?這要看是哪一種衛(wèi)星，多普勒效應(yīng)對(duì)導(dǎo)航定位衛(wèi)星來(lái)說(shuō)是好事，因?yàn)樾l(wèi)星相對(duì)地面物體被測(cè)物體的相對(duì)速度越大，多普勒效應(yīng)越明顯，定位就會(huì)更加準(zhǔn)確，這甚至是定位導(dǎo)航衛(wèi)星的核心原理基礎(chǔ)。

　　但是，多普勒效應(yīng)對(duì)通信衛(wèi)星來(lái)說(shuō)就是壞事了，因?yàn)轭l率偏移會(huì)導(dǎo)致通信失敗，必須得做修正。例如位于印度洋上空的亞太國(guó)際通信衛(wèi)星就是相對(duì)地面固定的，失聯(lián)的MH370在最后階段發(fā)出的7次探尋信號(hào)被這顆衛(wèi)星測(cè)出了頻率偏移，這本來(lái)是要被修正掉的數(shù)據(jù)，沒想到這卻成了推測(cè)飛機(jī)航跡的唯一證據(jù)。用一句話總結(jié)就是：用通信衛(wèi)星干了定位衛(wèi)星的活，把本來(lái)是壞事的多普勒效應(yīng)變成了好事。

　　既然中國(guó)的這兩顆衛(wèi)星是靜止軌道的，自然可以與國(guó)際通信衛(wèi)星一樣完成通信任務(wù)，于是既能定位又能通信就被設(shè)計(jì)成為了北斗一代的技術(shù)特點(diǎn)，而GPS等其它定位導(dǎo)航系統(tǒng)都是不支持通信功能的。

　　美國(guó)GPS不具備北斗這樣的通信功能，這真不能說(shuō)人家技術(shù)落后，因?yàn)槿思业男l(wèi)星系統(tǒng)是各司其職的，定位衛(wèi)星和通信衛(wèi)星兩套系統(tǒng)的性能都很優(yōu)異。而中國(guó)北斗一代是身兼兩職，聽起來(lái)功能更加全面，其實(shí)是中國(guó)把定位衛(wèi)星打到了通信衛(wèi)星的軌道上，自然能收獲了通信這個(gè)副業(yè)。

　　畢竟定位才是北斗一代的主業(yè)，大部分的信道資源都必須讓給定位數(shù)據(jù)的傳送，所以留給通信的信道資源就很少，它無(wú)法完成實(shí)時(shí)的話音通信，只能完成短信功能。

　　由于這兩顆星的軌道很高，導(dǎo)致了地面被測(cè)物體與衛(wèi)星的相對(duì)速度很低，于是多普勒效應(yīng)就不明顯，其定位精度自然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不過(guò)GPS。因此雖然北斗一代既能通信又能定位是獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其實(shí)是通信功能比國(guó)際海事衛(wèi)星差得多，定位功能比GPS衛(wèi)星差得多，通信和定位雖說(shuō)啥都能干，但啥性能都不行。

　　平心而論，北斗一代已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)，工程是非常成功的，畢竟就只有兩顆星嘛，咋能跟幾十顆的海事通信衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星相比呢，好比是你花了800塊買了部雙卡雙待的山寨機(jī)，罵它不如蘋果手機(jī)好，這其實(shí)并不公平。

　　不妨做個(gè)假設(shè)，假如沒有國(guó)際海事衛(wèi)星和GPS衛(wèi)星的話，那既能定位又能通信的北斗一代就是光芒四射的，但問(wèn)題是北斗一代問(wèn)世時(shí)，這兩種衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)相當(dāng)成熟了，在它們的對(duì)比之下，北斗一代簡(jiǎn)直就是一坨翔，而且是國(guó)家花了大價(jià)錢造出的一坨翔，當(dāng)然是各種被罵，研發(fā)人員們灰頭土臉不敢吭氣。

　　5、與伽利略計(jì)劃的姻緣

　　北斗一代的使用體驗(yàn)比較差，那該咋往下走呢?這時(shí)中國(guó)看上了歐洲的伽利略計(jì)劃，這是歐洲國(guó)家聯(lián)合搞的全球定位導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)計(jì)劃，因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目實(shí)在是太燒錢，歐洲單個(gè)國(guó)家誰(shuí)都搞不起，但又不能不搞，雖然歐洲國(guó)家跟美國(guó)關(guān)系很好，但也不能把國(guó)家安全都系在美國(guó)政府身上。

　　歐洲有技術(shù)但缺錢，于是他們瞄上了土豪中國(guó)，中國(guó)正因?yàn)楸倍芬淮唤o力而發(fā)愁呢，自然是一拍即合，據(jù)報(bào)道稱中國(guó)加入了伽利略技術(shù)，并且很大方的拍了兩個(gè)億的入伙費(fèi)。但中國(guó)越來(lái)越覺得不對(duì)勁，歐洲居然把日本和印度也拉入伙了，他們出的錢少但權(quán)利不少，這不是把中國(guó)當(dāng)作冤大頭了嗎?多出點(diǎn)錢倒不是問(wèn)題，關(guān)鍵在于這兩個(gè)國(guó)家本來(lái)是我們?cè)谲娛律弦纻涞模y道要跟他們?cè)趪?guó)防方面使用相同的系統(tǒng)?中國(guó)發(fā)現(xiàn)苗頭不對(duì)，下定決心后就咔嚓地退出了，退出后自己?jiǎn)胃?，開始發(fā)展北斗二代。

　　北斗二代計(jì)劃在2020年前發(fā)射35顆衛(wèi)星，形成全球性的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，比GPS還多5顆。多出的這5顆是在赤道上空的靜止高軌道衛(wèi)星，主要是完成短信任務(wù)的，其它30顆跟美國(guó)GPS的30顆一樣，都是中軌道的運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星。

　　北斗二代的規(guī)模與GPS相當(dāng)，申請(qǐng)的軌道和頻率與歐洲伽利略比較一致，這就不可避免地遇到了衛(wèi)星軌道和頻率爭(zhēng)奪的問(wèn)題。衛(wèi)星軌道和空間頻率是人類共有的資源，那該如何分配呢?國(guó)際規(guī)則是既不按國(guó)家來(lái)分，也不按人口來(lái)分，而是誰(shuí)先占了算誰(shuí)的。

　　先占先得的原則是西方發(fā)達(dá)國(guó)家制定的，他們認(rèn)為這是各國(guó)都有同樣機(jī)會(huì)的公平原則，理由是：你有本事你也打衛(wèi)星啊，我又沒攔著你，你不打是你自己的事，如果你永遠(yuǎn)不打，難道說(shuō)軌道和頻率還要永遠(yuǎn)給你留著?這聽起來(lái)也有道理，更關(guān)鍵的是，即使你覺得沒道理，你也沒能力阻止發(fā)達(dá)國(guó)家占軌道和頻率。

　　2005年伽利略計(jì)劃的第一顆衛(wèi)星上天了，但并沒有開通，只是占了軌道但沒占頻率，為啥沒開通呢?原因是沒錢，開通需要花錢的，歐洲手頭有點(diǎn)緊。中國(guó)北斗二代的第一顆星也隨后上天了，而且上去就開通了，這下就把軌道和頻率都占上了，這為啥呢?這是因?yàn)橹袊?guó)政府不差錢。

　　歐洲伽利略那邊慢悠悠地?fù)v鼓，而中國(guó)這邊的北斗一個(gè)接一個(gè)地不停打衛(wèi)星，后來(lái)還搞起了一箭雙星，而伽利略計(jì)劃和北斗二代有些頻率是重合的，雙方都在國(guó)際電信聯(lián)盟組織備案了，誰(shuí)先占上就算誰(shuí)的，中國(guó)的快節(jié)奏把歐洲搞急眼了，通過(guò)美國(guó)給中國(guó)施壓，要求中國(guó)放慢腳步等等歐洲人民。

　　以前歐美國(guó)家憑借技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)搶占資源，中國(guó)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)不給力只能吃啞巴虧，你們從來(lái)就沒謙讓過(guò)，現(xiàn)在憑什么要我謙讓?中國(guó)不理會(huì)歐美的抗議，按既定的節(jié)奏繼續(xù)打衛(wèi)星。

　　6、亞太地區(qū)組網(wǎng)

　　雖然現(xiàn)在還沒有把35顆衛(wèi)星打全，但亞太地區(qū)的北斗二代定位導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建起來(lái)了，并已投入了使用。GPS和北斗的中軌道運(yùn)動(dòng)衛(wèi)星都是30顆，它們各在太空上織就了一張網(wǎng)，GPS網(wǎng)眼最密處是在美國(guó)上空，北斗二代網(wǎng)眼最密處在中國(guó)上空，為本土提供服務(wù)是第一要?jiǎng)?wù)，這個(gè)道理當(dāng)然很好理解。加拿大和墨西哥當(dāng)然會(huì)選擇GPS，而對(duì)于亞太國(guó)家來(lái)說(shuō)，北斗卻比GPS更有優(yōu)勢(shì)。

　　亞太國(guó)家認(rèn)識(shí)到了北斗的覆蓋優(yōu)勢(shì)，中國(guó)政府也積極推動(dòng)北斗二代在亞太地區(qū)的應(yīng)用，于是泰國(guó)、馬來(lái)西亞、文萊、印度尼西亞、柬埔寨、老撾等國(guó)家派出了19名專家，于2014年7月來(lái)到中國(guó)考察北斗二代，研究討論合作的事項(xiàng)。

　　第一站去的是武漢光谷北斗集團(tuán)，參觀了中國(guó)最大的遙感衛(wèi)星地面接收站，第二站去的是黃石，參觀了建設(shè)中的中國(guó)-東盟北斗示范城，第三站參觀了北斗地球空間產(chǎn)業(yè)國(guó)際學(xué)院，第四站是參加“2014北斗技術(shù)與應(yīng)用國(guó)際培訓(xùn)班”，在兩院院士李德仁領(lǐng)銜的武漢大學(xué)測(cè)繪遙感國(guó)家生點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里連續(xù)學(xué)習(xí)了半個(gè)月。

　　行程安排是很講究的，先帶他們參觀，行程非常密集不容你思想懈怠，一處更比一處高端大氣上檔次的北斗產(chǎn)業(yè)園區(qū)，令他們的眼睛瞪得越來(lái)越大，在內(nèi)心受到了震撼后，再由國(guó)際知名科學(xué)家李德仁院士親自授課，解答你國(guó)使用北斗的所有疑問(wèn)，順便收獲了這些東盟專家的膝蓋。

　　泰國(guó)專家表示，有些GPS衛(wèi)星的信號(hào)泰國(guó)收不到，而北斗所有的衛(wèi)星信號(hào)都能接收到，當(dāng)然要參加北斗的“天眼”計(jì)劃，而且泰國(guó)現(xiàn)在已建成了首批CORS(連續(xù)運(yùn)行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng))。馬來(lái)西亞緊隨其后，將成為北斗“天眼”的下一個(gè)落戶的國(guó)家。