北斗星2號升天不代表GPS系統(tǒng)的沒落

　　【計世網(wǎng) 評論】最近，行業(yè)的熱點除了電信和移動的3G進程之外，大家還都在關(guān)注4月14日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心利用一艘長征三號甲運載火箭發(fā)射升空的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星空。這顆被冠名為COMPASS-M1的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一個組成部分，飛行在高度約為21500千米的中圓軌道。

　　其實如果只是一顆衛(wèi)星的升天，真沒必要引起這么多的關(guān)注，對于中國近乎于100%的衛(wèi)星發(fā)射成功率，衛(wèi)星墜地也許比升天更有新聞性。但是很多朋友從國家安全的角度出發(fā)，對北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的作用夸大了，甚至有人稱它比美國的GPS系統(tǒng)更優(yōu)秀，更適合中國的經(jīng)濟建設(shè)和各民用行業(yè)的應(yīng)用,這樣的言論就值得商榷了。

　　中國的GPS

　　目前全球共有四種衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，分別是美國的GPS(即全球定位系統(tǒng))、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)以及中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其中，美國的GPS系統(tǒng)目前是全世界衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的主導(dǎo)者。

　　而中國自主研發(fā)的這套北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是一套區(qū)域?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，由三顆(兩顆工作衛(wèi)星、一顆備用衛(wèi)星)北斗定位衛(wèi)星、地面控制中心為主的地面部份、北斗用戶終端三部分組成。除了在軍事上的應(yīng)用之外，中國這套北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更多的將應(yīng)用在民用市場上，為交通運輸、氣象、石油、海洋、森林、通信、公安等部門以及其他特殊行業(yè)提供高效的導(dǎo)航定位服務(wù)。但是，我們能離得開美國的GPS系統(tǒng)嗎？

　　北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位并不是民用大眾級市場

　　除了軍事上的應(yīng)用，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)更多的是行業(yè)性專業(yè)應(yīng)用上，例如剛投入使用的“子彈頭”列車，每輛子彈頭上都裝有衛(wèi)星定位系統(tǒng)，車廂壁上有GPS導(dǎo)向，顯示著每一段路途上的信號機和道岔位置，方便控制中心精確控制發(fā)車時間、管理速度、調(diào)度車輛等。像這樣的應(yīng)用，在石油礦產(chǎn)勘探、公安追緝、氣像研究等各行業(yè)都有較大的需求，但是，對于用戶數(shù)量更大的大眾級應(yīng)用需求，例如車輛導(dǎo)航、用戶定位等等就顯得有點力不從心了。

　　下面我就從普通民眾應(yīng)用的角度來分析一下北斗系統(tǒng)與目前我們常用的美國GPS系統(tǒng)在技術(shù)上的優(yōu)劣：

　　首先是覆蓋范圍，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是覆蓋我國本土的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，GPS是覆蓋全球的全天候?qū)Ш较到y(tǒng)。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛(wèi)星(實際上最多能觀測到11穎)。這對于普通用戶來說實際意義不大，這一點上二者打個平手。

　　其次是定位原理，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是主動式雙向測距二維導(dǎo)航，換句話說就是由地面中心控制系統(tǒng)解算，供用戶三維定位數(shù)據(jù)。而GPS是被動式偽碼單向測距三維導(dǎo)航，由用戶設(shè)備獨立解算自己三維定位數(shù)據(jù)。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)由于設(shè)備必須包含發(fā)射機，因此在體積、重量上、價格和功耗方面處于不利的地位，這特別對于只是簡單應(yīng)用的民用大眾級產(chǎn)品來說可能是致命的問題。

　　第三是定位精度的問題。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)三維定位精度約幾十米，授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25-100m提高到12m，授時精度日前約20ns.這一點上北半系統(tǒng)還是處于下風(fēng)，至于軍事上的精度，不在本次討論范圍內(nèi)。

　　第四點就是用戶的容量問題，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)由于是主動雙向測距的詢問--應(yīng)答系統(tǒng)，用戶設(shè)備與地球同步衛(wèi)星之間不僅要接收地面中心控制系統(tǒng)的詢問信號，還要求用戶設(shè)備向同步衛(wèi)星發(fā)射應(yīng)答信號，這樣，系統(tǒng)的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應(yīng)頻率。因此，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的用戶設(shè)備容量是有限的，這也是制約其成為大眾級消費產(chǎn)品標準配置的桎梏。而美國的GPS是單向測距系統(tǒng)，用戶設(shè)備只要接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的導(dǎo)航電文即可進行測距定位，因此GPS的用戶設(shè)備容量從理論上看是無限的。

　　第五點是關(guān)于實時性，北斗系統(tǒng)用戶的定位申請要送回中心控制系統(tǒng)，中心控制系統(tǒng)解算出用戶的三維位置數(shù)據(jù)之后再發(fā)回用戶，其間要經(jīng)過地球靜止衛(wèi)星走一個來回，再加上衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)，中心控制系統(tǒng)的處理，時間延遲就更長了，因此對于高速運動體，就加大了定位的誤差，但是在民用大眾級產(chǎn)品上，這種誤差是在能允許的范圍之內(nèi)的。

　　除了以上的對比，其實北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也有一些自身的特點，其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。

　　雖然北斗系統(tǒng)還有很多的不足，但它是我國獨立自主建立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它的研制成功標志著我國打破了美、俄在此領(lǐng)域的壟斷地位，該系統(tǒng)并不排斥國內(nèi)民用市場對GPS的廣泛使用。相反，在此基礎(chǔ)上還將建立中國的GPS廣域差分系統(tǒng)�？梢允故躍A干擾的GPS民用碼接收機的定位精度由百米級修正到數(shù)米級，可以更好的促進GPS在民間的利用，所以，我們應(yīng)該認識到北斗星2號升天不代表GPS系統(tǒng)的沒落，而是一種更加融合的合作。

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