《中國北斗衛星導航系統》白皮書

《中國北斗衛星導航系統》白皮書

國務院新聞辦公室於2016年6月16日發布《中國北斗衛星導航系統》白皮書,系統詮釋了北斗系統發展理念和政策主張。

白皮書全文近6000字,分五個章節,分別對北斗衛星導航系統的發展目標與原則、持續建設和發展北斗系統、提供可靠安全的衛星導航服務、推動北斗系統套用與產業化發展、以及積極促進國際合作與交流做了詳細闡釋。

基本介紹

  • 中文名:《中國北斗衛星導航系統》白皮書
  • 類型:白皮書
  • 領域:衛星導航
  • 發布部門:國務院新聞辦公室
  • 發表時間:2016年6月
政策全文,內容解讀,“三步走”,“三部分”,“三融合”,發布背景,歷史傳承,海灣示範,技術衝擊,長遠利益,

政策全文

中國北斗衛星導航系統
(2016年6月)
中華人民共和國 國務院新聞辦公室
目錄
前言
一、發展目標與原則
二、持續建設和發展北斗系統
三、提供可靠安全的衛星導航服務
四、推動北斗系統套用與產業化發展
五、積極促進國際合作與交流
結束語
前言
北斗衛星導航系統(以下簡稱北斗系統)是中國著眼於國家安全和經濟社會發展需要,自主建設、獨立運行的衛星導航系統,是為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務的國家重要空間基礎設施。
20世紀後期,中國開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,逐步形成了三步走發展戰略:2000年年底,建成北斗一號系統,向中國提供服務;2012年年底,建成北斗二號系統,向亞太地區提供服務;計畫在2020年前後,建成北斗全球系統,向全球提供服務。
隨著北斗系統建設和服務能力的發展,相關產品已廣泛套用於交通運輸、海洋漁業、水文監測、氣象預報、測繪地理信息、森林防火、通信時統、電力調度、救災減災、應急搜救等領域,逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面,為全球經濟和社會發展注入新的活力。
衛星導航系統是全球性公共資源,多系統兼容與互操作已成為發展趨勢。中國始終秉持和踐行“中國的北斗,世界的北斗”的發展理念,服務“一帶一路”建設發展,積極推進北斗系統國際合作。與其他衛星導航系統攜手,與各個國家、地區和國際組織一起,共同推動全球衛星導航事業發展,讓北斗系統更好地服務全球、造福人類。
一、發展目標與原則
中國高度重視北斗系統建設,將北斗系統列為國家科技重大專項,支撐國家創新發展戰略。
(一)發展目標
建設世界一流的衛星導航系統,滿足國家安全與經濟社會發展需求,為全球用戶提供連續、穩定、可靠的服務;發展北斗產業,服務經濟社會發展和民生改善;深化國際合作,共享衛星導航發展成果,提高全球衛星導航系統的綜合套用效益。
(二)發展原則
中國堅持“自主、開放、兼容、漸進”的原則建設和發展北斗系統。
——自主。堅持自主建設、發展和運行北斗系統,具備向全球用戶獨立提供衛星導航服務的能力。
——開放。免費提供公開的衛星導航服務,鼓勵開展全方位、多層次、高水平的國際合作與交流。
——兼容。提倡與其他衛星導航系統開展兼容與互操作,鼓勵國際合作與交流,致力於為用戶提供更好的服務。
——漸進。分步驟推進北斗系統建設發展,持續提升北斗系統服務性能,不斷推動衛星導航產業全面、協調和可持續發展。
二、持續建設和發展北斗系統
中國始終立足於國情國力,堅持自主創新、分步建設、不斷完善北斗系統。
(一)實施“三步走”發展戰略
——第一步,建設北斗一號系統(也稱北斗衛星導航試驗系統)。1994年,啟動北斗一號系統工程建設;2000年,發射2顆地球靜止軌道衛星,建成系統並投入使用,採用有源定位體制,為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務;2003年,發射第三顆地球靜止軌道衛星,進一步增強系統性能。
——第二步,建設北斗二號系統。2004年,啟動北斗二號系統工程建設;2012年年底,完成14顆衛星(5顆地球靜止軌道衛星、5顆傾斜地球同步軌道衛星和4顆中圓地球軌道衛星)發射組網。北斗二號系統在兼容北斗一號技術體制基礎上,增加無源定位體制,為亞太地區用戶提供定位、測速、授時、廣域差分和短報文通信服務。
——第三步,建設北斗全球系統。2009年,啟動北斗全球系統建設,繼承北斗有源服務和無源服務兩種技術體制;計畫2018年,面向“一帶一路”沿線及周邊國家提供基本服務;2020年前後,完成35顆衛星發射組網,為全球用戶提供服務。
(二)北斗系統的基本組成
北斗系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
——空間段。北斗系統空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星三種軌道衛星組成混合導航星座。
——地面段。北斗系統地面段包括主控站、時間同步/注入站和監測站等若干地面站。
——用戶段。北斗系統用戶段包括北斗兼容其他衛星導航系統的晶片、模組、天線等基礎產品,以及終端產品、套用系統與套用服務等。
(三)北斗系統的發展特色
北斗系統的建設實踐,實現了在區域快速形成服務能力、逐步擴展為全球服務的發展路徑,豐富了世界衛星導航事業的發展模式。
北斗系統具有以下特點:一是北斗系統空間段採用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,尤其低緯度地區性能特點更為明顯。二是北斗系統提供多個頻點的導航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度。三是北斗系統創新融合了導航與通信能力,具有實時導航、快速定位、精確授時、位置報告和短報文通信服務五大功能。
(四)持續提升北斗系統性能
為滿足日益增長的用戶需求,北斗系統將加強衛星、原子鐘、信號體制等方面的技術研發,探索發展新一代導航定位授時技術,持續提升服務性能。
——提供全球服務。發射新一代導航衛星,研製更高性能的星載原子鐘,進一步提高衛星性能與壽命,構建穩定可靠的星間鏈路;增發更多的導航信號,加強與其他衛星導航系統的兼容與互操作,為全球用戶提供更好的服務。
——增強服務能力。大力建設地面試驗驗證系統,實現星地設備全覆蓋測試驗證;持續建設完善星基和地基增強系統,大幅提高系統服務精度和可靠性;最佳化位置報告及短報文通信技術體制,擴大用戶容量,拓展服務區域。
——保持時空基準。北斗系統時間基準(北斗時),溯源於協調世界時,時差信息在導航電文中發播;推動與其他衛星導航系統開展時差監測,提高兼容與互操作。發展基於北斗系統的全球位置標識體系,推動北斗系統坐標框架與其他衛星導航系統的互操作,並不斷精化參考框架。
三、提供可靠安全的衛星導航服務
中國承諾採取多項措施保障系統安全穩定運行,為用戶免費提供連續、穩定、可靠的公開服務。
(一)保障北斗系統安全穩定運行
——完善運行管理機制。完善北斗系統空間段、地面段、用戶段的多方聯動的常態化機制,不斷提高大型星座系統的運行管理保障能力。
——建立監測評估網路。建設全球連續監測評估系統,積極開展國際合作,廣泛利用國際資源,對北斗系統星座狀態、信號精度、信號質量和系統服務性能等進行全方位的監測和評估,為用戶套用提供參考。
——採取冗餘備份手段。採用衛星在軌、地面備份策略,避免和降低衛星突發在軌故障對系統服務性能的影響;採用地面設施的冗餘備份設計,著力消除薄弱環節,增強系統可靠性。
(二)提供免費的公開服務
目前,正在運行的北斗二號系統發播B1I和B2I公開服務信號,免費向亞太地區提供公開服務。服務區為南北緯55度、東經55度到180度區域,定位精度優於10米,測速精度優於0.2米/秒,授時精度優於50納秒。
(三)及時發布系統信息
——發布北斗系統公開服務信號檔案,為全球研發北斗套用產品提供輸入。目前,已發布B1I、B2I信號接口控制檔案,定義了北斗二號系統衛星與用戶終端之間的接口關係,規範了信號結構、基本特性、測距碼、導航電文等內容;已發布公開服務性能規範,定義了北斗二號系統服務覆蓋範圍、精度、連續性、可用性等性能指標。後續,將結合北斗系統建設發展持續更新和發布。
——建立多渠道信息發布機制。適時召開新聞發布會,權威發布北斗系統發展重要信息;通過北斗官方網站,及時更新系統建設、運行、套用、國際合作等方面最新動態;在採取可能影響用戶服務的計畫之前,向國際社會提前發布通告。
(四)保護衛星導航頻譜使用
——依法保護衛星導航頻譜。根據國家無線電頻譜保護法律法規,保護北斗系統頻譜使用,保障北斗系統運行和用戶使用安全。
——堅決抵制有害干擾。嚴禁生產、銷售或使用衛星導航非法干擾設備,依法查處任何影響系統運行和服務的惡意干擾行為。
《中國北斗衛星導航系統》白皮書
四、推動北斗系統套用與產業化發展
中國積極培育北斗系統的套用開發,打造由基礎產品、套用終端、套用系統和運營服務構成的北斗產業鏈,持續加強北斗產業保障、推進和創新體系,不斷改善產業環境,擴大套用規模,實現融合發展,提升衛星導航產業的經濟和社會效益。
(一)構建產業保障體系
——出台有關產業政策。中國已制定了衛星導航產業發展規劃,對衛星導航產業中長期發展進行了總體部署,鼓勵國家部門與地方政府出台支持北斗套用與產業化發展的有關政策。
——營造公平的市場環境。努力建立競爭有序的導航產業發展環境,提高資源配置效益和效率;鼓勵並支持國內外科研機構、企業、高等院校和社會團體等組織,積極開展北斗套用開發,充分釋放市場活力。
——加強標準化建設。2014年,成立了全國北斗衛星導航標準化技術委員會,建立並完善北斗衛星導航標準體系,推動標準驗證與實施,著力推進基礎、共性、急需標準的制(修)訂,全面提升衛星導航標準化發展的整體質量效益。
——構建產品質量體系。著力建立健全衛星導航產品質量保障公共服務平台,積極推進涉及安全領域的北斗基礎產品及重點領域套用產品的第三方質量檢測、定型及認證,規範衛星導航套用服務和運營,培育北斗品牌。逐步建立衛星導航產品檢測和認證機構,強化產品採信力度,促進北斗導航產品核心競爭力的全面提升,推動北斗導航套用與國際接軌。
——建設位置數據綜合服務體系。基於北斗增強系統,鼓勵採取商業模式,形成門類齊全、互聯互通的位置服務基礎平台,為地區、行業和大眾共享套用提供支撐服務。
(二)構建產業套用推進體系
——推行國家關鍵領域套用。在涉及國家安全和國民經濟發展的關鍵領域,著力推進北斗系統及兼容其他衛星導航系統的技術與產品的套用,為國民經濟穩定安全運行提供重要保障。
——推進行業/區域套用。推動衛星導航與國民經濟各行業的深度融合,開展北斗行業示範,形成行業綜合套用解決方案,促進交通運輸、國土資源、防災減災、農林水利、測繪勘探、應急救援等行業轉型升級。鼓勵結合“京津冀協同發展”“長江經濟帶”以及智慧城市發展等國家區域發展戰略需求,開展北斗區域示範,推進北斗系統市場化、規模化套用,促進北斗產業和區域經濟社會發展。
——引導大眾套用。面向智慧型手機、車載終端、穿戴式設備等大眾市場,實現北斗產品小型化、低功耗、高集成,重點推動北斗兼容其他衛星導航系統的定位功能成為車載導航、智慧型導航的標準配置,促進在社會服務、旅遊出行、弱勢群體關愛、智慧城市等方面的多元化套用。
(三)構建產業創新體系
——加強基礎產品研發。突破核心關鍵技術,開發北斗兼容其他衛星導航系統的晶片、模組、天線等基礎產品,培育自主的北斗產業鏈。
——鼓勵創新體系建設。鼓勵支持衛星導航套用技術重點實驗室、工程(技術)研究中心、企業技術中心等創新載體的建設和發展,加強工程實驗平台和成果轉化平台能力建設,扶持企業發展,加大智慧財產權保護力度,形成以企業為主體、產學研用相結合的技術創新體系。
——促進產業融合發展。鼓勵北斗與網際網路+、大數據、雲計算等融合發展,支持衛星導航與移動通信、無線區域網路、偽衛星、超寬頻、自組織網路等信號的融合定位及創新套用,推進衛星導航與物聯網、地理信息、衛星遙感/通信、移動網際網路等新興產業融合發展,推動大眾創業、萬眾創新,大力提升產業創新能力。
五、積極促進國際合作與交流
中國將持續推動北斗系統國際化發展,積極務實開展國際合作與交流,服務“一帶一路”建設,促進全球衛星導航事業發展,讓北斗系統更好地服務全球、造福人類。
(一)加強與其他衛星導航系統的兼容共用
積極推動北斗系統與其他衛星導航系統在系統建設、套用等各領域開展全方位合作與交流,加強兼容與互操作,實現資源共享、優勢互補、技術進步,共同提高衛星導航系統服務水平,為用戶提供更加優質多樣、安全可靠的服務。
(二)按照國際規則合法使用頻率軌位資源
頻率軌位資源是有限的、寶貴的自然資源,是衛星導航系統發展的重要基礎。中國按照國際電信聯盟規則,通過友好協商開展北斗系統頻率軌位協調,積極參與國際電信聯盟規則的研究制定及有關活動,並與有關國家合作拓展衛星導航頻率資源。2000年以來,先後與20餘個國家、地區和國際組織,300餘個衛星網路進行了有效協調。
(三)持續推動北斗系統進入國際標準
進入國際標準是北斗系統融入國際體系的重要標誌。中國高度重視並持續推動北斗系統進入國際標準化組織、行業和專業套用等國際組織。目前,積極推動北斗系統進入國際民用航空組織、國際海事組織、移動通信國際標準組織等,並鼓勵企業、科研院所和高校參與衛星導航終端和套用標準的制定。2014年11月,北斗系統獲得國際海事組織認可。
(四)積極參與國際衛星導航領域多邊事務
北斗系統作為全球衛星導航系統核心繫統之一,中國積極參與衛星導航國際事務,參加聯合國全球衛星導航系統國際委員會(ICG)以及有關國際組織活動,促進學術交流與合作,貢獻北鬥力量,推動衛星導航套用。中國高度重視並積極參加聯合國工作,2012年成功主辦ICG第七屆大會,發起國際監測與評估、套用演示與用戶體驗活動等倡議,促成各衛星導航系統聯合發布服務世界的共同宣言;每年舉辦中國衛星導航學術年會,為世界衛星導航技術與套用發展發揮積極作用。
(五)大力推動衛星導航國際化套用
——加強宣傳普及。持續開展“北斗行”系列宣傳推廣活動,推動建立北斗中心,讓用戶更好地了解北斗、感知北斗,已與多個國家合作建立北斗中心。成立北斗國際交流培訓中心,搭建衛星導航教育培訓演示平台,持續開展學歷教育、暑期學校、短期培訓班和研討會等國際教育培訓活動。
——推動實施國際化工程。鼓勵開展國際衛星導航套用的政策、市場、法律、金融等領域的研究和諮詢服務,提升國際化綜合服務能力。服務“一帶一路”建設,與全球有意願的國家一起,共同建設衛星導航增強系統,提供高精度衛星導航、定位、授時服務,提升北斗系統海外服務性能,促進導航技術的國際化套用。通過構建高精度衛星導航、定位、授時服務運營服務平台,開展交通運輸、大眾旅遊、海上套用、減災救災、精密農業等領域套用示範,帶動大規模套用推廣。
結束語
衛星導航系統是人類發展的共同財富,是提供全天候精確時空信息的空間基礎設施,推動了知識技術密集、成長潛力大、綜合效益好的新興產業集群發展,成為國家安全和經濟社會發展的重要支撐,日益改變著人類生產生活方式。
中國將堅定不移地實施北斗系統建設,不斷提升系統性能,履行服務承諾。堅持開放合作,加強推廣普及,著力促進衛星導航在全球的廣泛套用,讓衛星導航更好地惠及民生福祉、服務人類發展進步。

內容解讀

中國官方6月16日發布首部關於北斗衛星導航系統的白皮書。白皮書中蘊含有關“3”的三個“密碼”。

“三步走”

白皮書指出,中國北斗衛星導航系統實施“三步走”戰略:第一步,1994年啟動建設北斗一號系統,直至2003年發射第三顆地球靜止軌道衛星;第二步,2004年啟動北斗二號系統工程建設,2012年底完成14顆衛星發射組網;第三步,2009年啟動北斗全球系統建設,計畫在2018年面向“一帶一路”沿線及周邊國家提供基本服務,2020年前後,完成35顆衛星發射組網,為全球用戶提供服務。
“我們已順利完成‘三步走’戰略的前兩步。”北斗衛星導航系統總設計師楊長風對記者說,目前北斗二號保持連續穩定運行,服務區內系統性能與其他衛星導航系統相當。
楊長風指出,北斗系統走出了符合中國國情的發展道路。“創造性提出‘先區域、後全球,先有源、後無源’的建設思路,用較短時間形成了覆蓋亞太地區的服務能力,並為後續全球系統建設奠定了堅實基礎。”他說。
中國航天科技集團北斗衛星導航系統總設計師謝軍解釋,美國全球定位系統(GPS)採用“無源定位體制”,即用戶不用發射任何信號即可免費獲得衛星信號並實現定位。北斗系統除提供無源定位服務,還可以實現有源測定技術,由用戶把位置報告給指揮中心,便於統一調度。  

“三部分”

白皮書指出,北斗系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成。空間段由若干地球靜止軌道衛星、傾斜地球同步軌道衛星和中圓地球軌道衛星三種軌道衛星組成混合導航星座。
“混合星座是國際首創。”楊長風說,這種技術體制可以高效構建區域系統,兼顧拓展全球系統,具有高軌衛星多、抗遮擋能力強等特點。
地面段包括主控站、時間同步/注入站和監測站等若干地面站。中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其介紹,北斗地基增強系統已完成框架網建設,具備為中國境內用戶提供米級、分米級實時定位服務能力。
用戶段包括北斗兼容其他衛星導航系統的晶片、模組、天線等基礎產品,以及終端產品、套用系統與套用服務等。冉承其說,中國已完全實現核心晶片、終端板卡、天線等產品自主可控,並且具備國際先進水平。  

“三融合”

伴隨大數據雲計算、移動網際網路等新的信息技術發展,作為天地一體化信息系統的北斗系統也體現出“三融合”。
首先是“融網路”。楊長風說,將重點推動北斗系統與藍牙、寬頻移動網際網路、有限網際網路和衛星通信網等融合,實現“北斗地基增強網+高精度位置服務網+寬頻移動網際網路”互聯互通,使北斗時空信息傳輸更快、位置更精、圖像更清、用法更巧。
其次是“融數據”,實現“北斗系統+高精度遙感數字地圖+導航格線碼+雲計算平台”融合發展。“讓孤立、靜止的北斗時空數據活起來、動起來,提升北斗時空數據套用價值。”他說。
第三是“融終端”。截至2016年4月,套用北鬥技術的終端超過2400萬台,套用北斗作為手機晶片的手機銷量超過1800萬部。僅在今年一季度,中國境內出貨的新款智慧型手機中,使用北斗晶片的已超過30%。
楊長風認為,手機、平板電腦和可穿戴產品將是未來北斗套用的最大市場,需要重點推動“北斗導航+無線區域網路+移動通信+衛星通信等”一體化晶片研發,打造多功能融合的信息終端產品。

發布背景

中國衛星導航系統管理辦公室主任、北斗系統新聞發言人冉承其對外介紹了北斗系統最新發展的情況:
“北斗”與人們所熟知的GPS一樣,都是衛星定位導航系統,其原理是利用人造衛星來實現地球表面物體的精確定位。GPS由美國主導並在全世界套用了20多年。中國主導的北斗於2004年正式立項,按照“三步走”的發展戰略,計畫於2020年形成全球覆蓋能力。有人可能會問,美國的GPS不僅對全世界是開放的,而且還是免費使用的,咱中國人還有必要燒錢去做這樣一個系統嗎?況且我們做的很可能還不如人家的好,這不是費力不討好嗎?這種觀點和思想,在北斗項目啟動之初就有人提出過,至今還有不少人以北斗不如GPS為由,一再提及這一論調。因此,有必要回顧中國北斗系統發展的由來和歷史。實際上,從1970年代國中國第一顆人造衛星發射成功開始,對定位導航衛星的研究和論證就已經開始。

歷史傳承

中國人所熟知的“兩彈一星”工程中的“一星”,就是指人造衛星。新中國人造衛星的研製歷史可以追溯到1958年。那一年,毛澤東做出“我們也要搞人造衛星”的指示,研製人造衛星成為1958年的第一號任務,代號“581”工程。無奈那個年代中國正處於大躍進的狂潮之中,國民經濟瀕臨崩潰,一年後“581”工程黯然下馬。1965年,在前一年飛彈和核子彈相繼成功的刺激下,加之國民經濟的恢復發展,衛星事業得以重啟,代號“651”工程。儘管中國很快進入“文革”,但因衛星研製事業受到了軍管保護,中國按計畫於1970年4月12日成功發射第一顆人造衛星,東方紅樂曲響徹太空,傳遍世界。
第一顆人造衛星發射成功以後,通信衛星、氣象衛星、定位導航衛星等就都進入決策層的視野。七五規劃中提出了“新四星”計畫,隨後提出過單星、雙星、三星、三到五顆星的區域性系統方案,以及多星的全球系統構想。總之,出於國防安全的需要,中國的定位導航衛星經歷了研究、論證、再研究、再論證的過程,中國科學家對於它的研究從來就沒有停止過。
1983年,無線電電子學家、中科院院士陳芳允提出了雙星定位方案,試圖以較少的衛星資源建立中國自己的“GPS”。當時,陳芳允的提議因經濟條件等種種原因被擱置了下來。

海灣示範

時光回溯25年,1990年8月2日伊拉克入侵科威特。1991年1月17日,在聯合國安理會的授權下,以美國為首的多國部隊對伊拉克發起進攻,目的在於恢復科威特的國家主權。這場戰爭歷時六周,以伊拉克從科威特撤軍而結束。
海灣戰爭在政治、經濟、軍事等多個方面都具有轉折性、標誌性的歷史意義。就其軍事意義而言,海灣戰爭的最大特點,就是這場戰爭是一次高科技之戰。軍事專家對這場高科技戰爭曾做過這樣四個方面的總結:
首先,電子戰對戰爭進程和結果產生重要影響,以美國為首的多國部隊的電磁優勢成為戰爭中的新制高點;
其次,空中力量發揮了決定性作用,海灣戰爭開創了以空中力量為主體贏得戰爭的先例,在空襲中,由於大量精確制導武器的使用,提高了空襲的精準性;
第三,作戰空域空前擴大,戰場向大縱深、高度立體化方向發展,不存在明顯的前方和後方之分;
第四,高技術武器大大提高了軍隊的作戰能力,使作戰行動向高速度、全天候、全時域發展。
可以說,海灣戰爭是二戰後美國高技術武器的一次集中配合大演練。在諸多高端軍事技術中,GPS是最引人注目的技術之一。
海灣戰爭爆發時,美國GPS 系統還未完全建成,但美國軍方果斷地提前將其投入使用。當時美軍的導航衛星,只有15 顆,每天提供15小時的服務。令人驚訝的是,即便是只有15顆衛星的還不成熟的GPS 系統,也顯示出強大的威力。在中東茫茫的沙漠中,GPS為美軍提供了精確定位服務,以至於時任美國國防部長理察·切尼就曾坦率地說:“GPS對戰爭的勝利起到重要作用,伊拉克絕對不會想到,在沒有任何地形特徵的情況下,我軍能夠勝利地橫穿西部沙漠。”在美軍的高密度空襲中,GPS為數百架戰機提供精確導航,尤其是大大提高了美軍F-16和B-52戰機的攻擊精度,隱身戰機和巡航飛彈幾乎也全部依靠GPS來選擇最佳的隱蔽進攻路線。
總之,海灣戰爭中,GPS成為美軍攻擊系統的重要支持系統,極大地提高了美軍的作戰指揮通訊能力、多兵種協同作戰和快速打擊能力,大幅度提高了武器裝備的打擊精度和作戰效能。也就是說,從那時起,GPS已經成為美軍整個現代武器系統的重要組成部分。因此,海灣戰爭之後,美國果斷地(當然也是世界上第一個)用GPS衛星定位導航系統取代陸基無線電導航系統,將其作為海、陸、空軍事力量的主要導航手段。

技術衝擊

以GPS為代表的高技術在戰爭中的巨大威力,給全世界以巨大的震撼。概而言之,GPS的實戰“首秀”主要有如下深遠影響:
首先,衛星的套用價值被重新認識。衛星的誕生,本來就是超級大國軍事競賽的產物,從二十世紀50年末開始,衛星被廣泛套用于軍事領域,但主要用於通信和聯絡。後來,衛星的套用擴展至民用領域,在氣象、通訊等領域發揮著不可替代的作用。但在1990年代之前,衛星定位導航技術並不成熟,其產品並未成為武器系統的一部分,也就談不上直接用於實戰之中了。那個時代,各國的軍事與戰鬥系統(如飛彈、軍艦等)的指揮與調動,主要依賴陸基無線電系統。而海灣戰爭讓世人看到,原來衛星竟然有如此巨大的開發潛力,衛星定位導航技術和產品可以直接成為軍事系統和尖端武器的重要組成部分,並能大大提高現代軍事指揮協調作戰能力以及精確打擊的能力和效率。
其次,重新燃起大國間的太空競爭。正因為人們認識到衛星定位導航系統所具有的軍事價值及其潛在的商業價值,所以海灣戰爭之後,世界上掀起了新一輪利用外層空間的競爭。這種耗費巨資的競爭主要在大國之間展開。研發屬於自己的全球衛星定位導航系統,成為大國的首選目標。作為世界上第一個發射衛星的國家,俄羅斯在繼承前蘇聯時期的強大技術力量的基礎上,加緊研發“格洛納斯”(GLONASS)。西歐諸國儘管與美國保持著很好的關係,但也認識到擁有獨立的全球定位導航系統的重要性,但他們又感到單憑一國之力,無法完成這樣的龐大工程。於是,西歐各國聯合起來,共同研發名為“伽利略”的全球衛星定位導航系統。
就中國而言,海灣戰爭對加速中國軍事現代化建設具有重要啟發意義。僅就衛星技術及其套用而言,在早在1980年代初,以“兩彈一星”元勛陳芳允院士為首的科學家團體就提出了雙星定位方案,但因經濟條件等種種原因被擱置了。而海灣戰爭美國GPS在遠距離作戰中的成功套用,讓中國受到震動。於是,研製屬於中國自己的衛星定位導航系統就被緊急提上日程並立即啟動,幾經波折,終於發展成現在的第二代中國北斗衛星定位導航系統。

長遠利益

回到中國應該投入巨資獨立研製開發還是藉助美國免費的GPS的老問題上。其實,美國GPS“免費”使用完全是其技術特點決定的。GPS是單向通信體制,跟廣播電視塔類似。比如,廣播電視塔只管發射信號,到底有1個收音機聽還是1萬個收音機聽,廣播電視塔是不知道的。GPS系統亦是如此,24顆工作衛星只管不停地向地面發信號,具體是誰在接收並使用這些信號,它是根本不知情的,既然不知情,那又如何收費呢?而且,儘管GPS信號免費,但使用GPS的產品可不是免費的。要知道,依託這套“免費”的系統衍生出一個龐大的國際性產業,美國與之相關的高科技產業顯然是受益者。另外,GPS免費會形成一股強大的國家軟實力,這顯然也是符合美國國家利益的。
如果我們只圖省事和便宜,在中國的軍事系統上安裝美國GPS,後果則是災難性的。這是因為,美國GPS開放的只是民碼,定位精度比美國軍方使用的軍碼差了十倍。更重要的是,一旦中美有戰爭之虞,人家順手把GPS民碼停掉,你這邊連指南針可能都用不了了,何談作戰。而且也不排除美國通過技術手段干擾GPS系統的正常使用而帶來的災難性後果。
因此,中國除了發展本國的定位導航系統,別無選擇。正因為透徹地認識到擁有獨立自主的衛星定位導航系統的極端重要性,所以中國決策層下定決心獨立研製,確保成功。
中國於2004年推出的北斗一代也被稱為北斗導航試驗系統,就是陳芳允提出的雙星定位系統。之所以選擇這樣一個雙星方案而不是像美國GPS那樣搞30顆衛星的大工程,主要是考慮到當時的國情。當時的國情是既沒經驗又沒錢,剛起步時不宜冒進,必須逐步積累,以取得研製經驗,如果一上來就玩大的,搞不好要出問題。然而,發射兩顆星的局限性很快就顯現出來了。因為只有兩顆星,所以必須搞高軌道的,因為軌道低了覆蓋面就小。只有搞高軌道的,而且還得是靜止的,這樣才能使兩顆星安穩地停留在中國的上空,為中國服務。可是,高軌道衛星有一個大問題,就是定位精度不高,加之只有兩顆衛星,所以其定位精度自然遠遠比不過GPS。1990年代以來,在GPS的反襯下,中國北斗一代因性能不強而受到詬病。於是,在已有經驗的基礎上,適時啟動北斗二代系統,勢在必行。
中國的北斗導航試驗系統,儘管性能並不強大,但對於中國來說,卻有著特殊的意義,因為它使我國成為繼美、俄之後世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家,這其實也是是中國北斗衛星導航系統“三步走”發展戰略的第一步。接下來的第二步,就是建設北斗衛星導航系統。這一工程於2004年8月31日正式立項,2011年12月27日提供試運行服務。根據規劃,北斗衛星導航系統的空間部分,由5顆高軌道靜止軌道衛星和30顆中軌道非靜止軌道衛星組成,形成覆蓋亞太地區的服務能力。發展戰略的第三步,就是到2020年左右,北斗衛星導航系統形成全球覆蓋能力。到那時,中國就真正在衛星定位導航系統領域自立門戶了。
而且,中國還在持續推動北斗系統進入國際標準,積極推動北斗系統進入國際民航、國際海事、移動通信以及通用數據標準等國際組織,為北斗系統國際化發展奠定基礎。

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