原标题：北斗卫星导航系统全球组网倒计时！历时26载终成"国之神器"

北斗七星，是北半球天空的重要星象，由天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光七星组成。因为其形状类似于古代舀酒的斗形，所以古人称为北斗。

北斗七星是上古时代人们用作定方向和定时间的标尺。古人根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节：斗柄指东，天下皆春；斗柄指南，天下皆夏；斗柄指西，天下皆秋；斗柄指北，天下皆冬。

历史的车轮不舍昼夜，进入到现代社会，中国人又拥有了一个人间的新北斗—北斗导航系统。

据科技日报6月14日从中国卫星导航系统管理办公室获得的消息，我国北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星，已在西昌卫星发射中心完成技术区测试、推进剂加注和发射前状态设置，执行发射任务的长征三号乙运载火箭也已完成加注前的全部测试工作，功能、性能满足任务要求，即将于近日择机发射。

中国最后一颗北斗导航卫星被发射进入轨道后，届时，中国将完成由5颗地球静止轨道(GEO)卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成的北斗卫星导航全球系统，为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务，从而在此领域获得更大的独立性。

长期以来，在我们这个星球的穹顶之上，有一个超级俱乐部，它只有四个成员，却吸引了各个国家和科学家的关注。

这个超级俱乐部就是全球卫星导航系统，四个令人羡慕的“优等生”分别是美国的全球定位系统GPS、俄罗斯的格洛纳斯Glonass系统、欧盟的伽利略Galileo系统，以及中国的北斗卫星导航系统。它们在不同轨道错综交织，组成了一张张属于自己的“天网”。

1978年，为了找到茫茫大海中军舰的具体位置，美国人试图建设以24颗中轨道卫星覆盖全球的定位系统，并当年发射了第一颗，在历时20 余年，耗资200 亿美元后，整个系统在1995年投入运行。这就是现在人人皆知的GPS系统。

美国GPS系统现有卫星30颗，分为军用和民用两种定位模式，其中民用方式向全球开放。

美国耗资巨大辛辛苦苦研发出来的东西，为什么民用模式会免费向全球开放呢？精明且极富商业头脑的美国人为什么这么好心？

实际上，美国人即使想让GPS不免费也无法向世界收钱，为什么呢？这是因为其GPS设计上的先天机制决定的，它是一个单向通信体制，只管向接收终端把定位信号发出去就行了，而不接受终端的反馈信号，只要接受终端能正确解码就能够使用。这跟我们常见的广播电视是不是类似？广播电视塔只管发射信号，到底有5个收音机收听还是10个收音机在收听，因为广播电视塔不接受这些收音机的信号，所以数量它是不知道的，GPS系统也是如此，你都弄不清是谁在使用，那还怎样向人收钱？

虽然美国GPS免费了，对全世界的普通大众来说是个福利，毕竟不用再花钱就能使用高德地图和百度地图进行导航了。

但对军事人员却乐不起来，虽然理论上美国敌对国家的军机战舰上也可以安装民用GPS终端，美国人也禁止不了，但GPS开放的民码，精度在5-10米左右，比美国军方使用的军码差了十倍不止。而且更重要的是，万一跟美国发生了战争，美国人一任性，把全世界的GPS民码一关，或者把经过你国家上空的几个卫星全部停掉，你可不就两眼漆黑任其宰割了吗？就算美国不停用你的GPS，给你发个错误的定位信息，瞄准美国的导弹就可能飞到别的国家或者自己领土上，这岂非更加可怕？

所以说，有进取心的大国军事上绝不敢使用美国的GPS，必须要发展本国的全球定位系统。当然，这只是属于少数强权的权利，至于尼泊尔老挝等小国穷国其实是不必操这个心的，那个人力物力你根本玩不起，还是老老实实地继续用免费的GPS午餐吧，这倒也省心清净。

中国当然有资格算得上那几个少数强权，在这么性命攸关的事情上，哪能轻易让别人掣肘？

特别是1991年的海湾战争，美国轰炸伊拉克水电站，按常规至少需要数百吨弹药，并且，轰炸机面临着巨大的防空火力威胁。而基于GPS精确制导的导弹，美国人只用了两颗——一颗炸出缺口，第二颗沿着缺口飞进去，在百公里外发射便可自动飞向目标。这下给中国上了生动的一课。

1993年7月23日，美国莫须有地拦截中国“银河”号货轮，怀疑将制造化学武器的原料运往伊朗。当时，“银河”号正在印度洋上正常航行，突然船停了下来。事后大家才知道，这是因为当时美国局部关闭了该船所在海区的GPS导航服务。这下可以说把中国刺疼了，卫星导航系统，必须要搞出来！

但90年代的中国，百废待兴，需要用钱的地方太多了，再说了，国家也没有那么多钱。不可能像美国那样一下子搞覆盖全球的30颗卫星，既然又没经验又没钱，刚起步时还是稳妥为好，从小打小闹开始吧，这就有了中国的北斗导航系统三步走战略。

第一步：北斗一代，解决有无

1994年，启动北斗一号系统建设；2000年发射2颗地球静止轨道卫星，建成系统并投入使用，采用有源定位体制，为中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务；2003年，发射第3颗地球静止轨道卫星，进一步增强系统性能。

北斗一号，中国卫星导航系统实现从无到有，使中国成为继美、俄之后第三个拥有卫星导航系统的国家。北斗一号巧妙设计了双向短报文通信功能，这种通导一体化的设计，是北斗的独创。

但你只有两三颗星，当然不能像美国GPS那样搞中轨道的，轨道低了覆盖面就小，卫星多数时间会在中国上空以外的地方飞行，那中国大陆还咋用呢？因此只能搞高轨道的，覆盖面积大，而且还得是静止的，这样才能妥妥地停在中国大陆的上空。

静止高轨道是双星定位的必须选择，从技术上和当时国情上讲这毫无疑问是正确的，但由于这两颗星的轨道很高，导致了地面被测物体与卫星的相对速度很低，于是多普勒效应就不明显，就像你隔着几万公里看月亮，月亮哪怕移动1公里，你也感觉不到。因此其定位精度偏差太大，自然远远比不过GPS。

虽然官方宣传的北斗一代，既能通信又能定位是独特优势，其实是通信功能只能发有限的140个文字，上网冲浪和看视频？您就甭想了，比国际海事卫星差得多；定位功能误差几十米，比GPS卫星差得多，通信和定位虽说啥都能干，但啥性能都不行。

北斗一代系统目前已退役。

第二步：北斗二代，区域服务

北斗一代的定位体验比较差，那该咋解决呢？唯一的办法就是多发射几颗卫星，但是这个投入的时间成本和财力就比较高。

正在中国犹豫不决呢，这时欧洲的伽利略计划频送秋波，这是欧洲国家联合搞的全球定位导航卫星系统，为了减少对美国GPS系统的依赖，同时又想在全球定位系统上分一杯羹。按照规划计划将于2002年3月开始启动，预计耗资约27亿美元，系统由30颗卫星组成。

因为这个项目实在是太烧钱，欧洲单个国家谁都搞不起，于是他们瞄上了土豪中国，中国正因为北斗一代不给力而发愁呢，自然是一拍即合。

2003年，我国率先加入该项目，投资超过2亿欧元，并迅速成立了中欧卫星导航技术培训合作中心。

然而，造价仅仅相当于一个欧洲中型机场的伽利略系统（35亿欧元）进展很不顺利，欧盟麾下各国明争暗斗，导致这个项目被不断推迟——计划于2006年前后建成的系统迟迟未能完成。中国虽然是投资方，却被不断排挤，欧盟很多核心技术的研究都把中国排除在外。而且更可气的是，欧洲居然把日本和印度也拉入伙了，他们出的钱少但权利不少，这不是把中国当作冤大头了吗？这两个国家还是我们在军事上要防备的，跟他们在国防方面使用相同的系统那还有何秘密可言？

发现苗头不对后，中国果断退出，决定自己干！开始发展北斗二代。

2004年，启动北斗二号系统建设；2012年，完成14颗卫星：即5颗地球静止轨道卫星、5颗倾斜地球轨道卫星(IGSO)和4颗中圆地球轨道卫星(MEO)的发射组网。北斗二号前向兼容北斗一号，增加无源定位体制，为亚太地区提供定位、测速、授时和短报文通信服务。

北斗二号创新性构建了中高轨混合卫星定位架构，为全世界卫星导航系统发展提出了新的思路。

北斗二代的规模与GPS相当，申请的轨道和频率与欧洲伽利略比较一致，这就不可避免地遇到了卫星轨道和频率争夺的问题。大国之间的争夺，很多时候都是讲究先到先得，生米煮成熟饭。这实际上是中欧之间的卫星发射比赛了。

2005年伽利略计划的第一颗卫星上天了，但并没有开通，只是占了轨道但没占频率，为啥没开通呢？原因是欧洲手头有点紧。中国北斗二代的第一颗星也随后上天了，而且上去就开通了，这下就把轨道和频率都占上了，而中国这边的北斗一个接一个地不停打卫星，中国的快节奏把欧洲搞急眼了，多次和中国北斗提出交涉，认为北斗和伽利略同频会干扰其运行，双方互不相让，僵持不下。但是，随着欧债危机，伽利略的研制进度举步不前。到2012底，伽利略只有6颗卫星发射，而北斗二号已经发射了16颗，并正式提供亚太区定位服务。

在这种情况下，伽利略自身也意识到想再让北斗更换频率已经是不可能的，两者在2015年达成了频率共用协议，为8年多的频率协调画上了句号。

北斗二代实现了区域的高度覆盖，定位精度大大改善，并广泛服务于亚太地区，在建设与运营过程中为我们积累了大量的技术和经验。但是我们的目标是星辰大海，要想达到美国GPS那样的全球覆盖，还得继续升级，这就有了北斗三代。

第三步：北斗三号，全球服务　　

2015年，中国发射了北斗三号第一颗卫星，目前，进入建设高潮期。在2020年，计划全面建成北斗三号系统，将有35颗卫星处于工作状态，从而实现全球无差别的高精度定位。

北斗三号系统是由3GEO+3IGSO+24MEO构成的混合导航星座，系统继承有源服务和无源服务两种技术体制，为全球用户提供基本导航（定位、测速、授时）、全球短报文通信和国际搜救服务，同时可为中国及周边地区用户提供区域短报文通信、星基增强和精密单点定位等服务。

北斗三期完全建成后，巨大的国内市场和“一带一路”国家的需求足以支撑北斗成长为世界第二大系统。在未来，北斗还有很大上升空间。

相比于美国的GPS等其它定位系统，北斗有两大“绝活”：

一是最复杂的星座系统。

不同于世界其他任何一个系统，北斗是唯一一个使用了地球静止轨道（36000公里高）、地球倾斜同步轨道（36000公里高）和中轨轨道（20000+公里高）的卫星导航系统。GPS、格洛纳斯、伽利略都是仅使用中轨轨道。

北斗使用了更加高轨的静止和倾斜同步轨道，卫星轨道运转周期为24小时，其信号会长期覆盖指定区域，且卫星之间形成的数据通信链路也能校正误差、进一步提高精度。

我国重点覆盖的区域是亚太地区及“一带一路”地区，系统建成后，这些地区均将获得优于GPS系统的精准定位。它在亚太地区的定位将精确到10厘米以内，而GPS的精确范围为30厘米。

二是短报文系统。

其他所有系统只是单纯的定位功能，是一种单向信号发射机制，接收机不与通信卫星进行任何交流。而北斗除具有定位功能外，还具有双向通信功能，接收机可以和卫星进行交流，最典型的应用是可以发布140个字的短报文，就像现在人们平时用的“短信”，既能够定位，又能显示发布者的位置。

在海洋、沙漠和野外等没有网络的地方，特别是在灾区，在通讯、电力中断或移动通信无法覆盖北斗终端的情况下，可以使用短报文进行通信。

2008年汶川地震时，进入重灾区的救援部队利用120字的短报文，在没有通信网络的情况下，与外界取得联系，及时向指挥部汇报了灾情。

而且，这个功能不但实用，成本还很低，目前我国民用短报文大概三毛钱一条。

北斗正越来越走进我们的生活

目前大多数手机的SOC都能同时支持GPS、北斗和Glonass：包括高通骁龙800、600、400系列，以及联发科常见的P10、P15、P20、X20系列，华为海思麒麟则很早就支持了北斗，从麒麟930开始，集成的Hi1101四合一芯片可以同时接收GPS、北斗和GLonass三种信号。也就是说，除了任性的苹果，采用这些SOC的华为、O&V、小米、一加、魅族、HTC、努比亚等品牌的大部分型号手机都支持北斗定位！

北斗的短报文功能在渔船救险方面也得到了完美应用，渔民们安装北斗卫星船载终端后，遇到险情后可一键求救，终端会自动把附带着定位信息的求救短信通过卫星发给救援队。目前数以万计的渔船都已装有北斗终端，使得渔民即使在电信信号缺失的情况下，仍能通过北斗独有的短报文功能跟家人沟通。

中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗系统新闻发言人冉承其曾给出一组数据：过去5年，我国480万辆营运车辆上线“北斗”，建成全球最大的北斗车联网平台，全国4万余艘渔船安装“北斗”。他以北京为例，已有33500辆出租车、21000辆公交车安装“北斗”，实现“北斗”定位全覆盖；1500辆物流货车及19000名配送员，使用“北斗”终端和手环接入物流云平台，实现实时调度。

由上可知，无论是军用还是民用，北斗对我国意义重大，称其为“国之重器”丝毫不为过。

在中国古人的幻想中，出现过很多关于“千里眼”和“火眼金睛”的传说。如今，深邃广袤的太空中，35颗中国的北斗卫星，昼夜不停的巡视着地球，就像是中国的火眼金睛，对世界各地的一举一动洞若观火，并默默的守卫着我们的国家安全。

【版权归公众号"牛高参"所有，转载请联系获取授权】返回搜狐，查看更多

责任编辑：