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很多人認為，全球定位系統(tǒng)就是美國的GPS系統(tǒng)。因為以前我們的各類移動終端，比如手機、汽車等等上面都有一個選項，就是“GPS”或者“A-GPS”。但不知道你們有沒有注意，現(xiàn)在的移動終端上已經(jīng)不是這個名字了，尤其是國產(chǎn)手機，上面顯示的名字是“位置”。為什么呢？其實原因很簡單，美國的GPS已經(jīng)不再獨霸全球了，中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)也在為你服務(wù)。當然某品牌的手機還用的是美國的GPS系統(tǒng)，而且堅持不用中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。雖然我承認它是個偉大的企業(yè)，但這種狹隘的做法著實讓我為它捏一把汗，這個曾經(jīng)如此偉大的企業(yè)也許已經(jīng)踏上了落寞之路。

我們還是說回導(dǎo)航，由于思維慣性，人們一直覺得自己用的還是GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，其實并不是這樣。世界上有四大全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，分別是中國的北斗、美國的GPS，歐盟的Galileo（伽利略）、俄羅斯的GLONASS。其中三個導(dǎo)航系統(tǒng)都在同時為我們服務(wù)，看下面這張圖（小編的手機截圖），中國、美國、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都在使用中。所以除非你用的是某品牌的手機，否則千萬別說自己用的是GPS導(dǎo)航系統(tǒng)，我們還是應(yīng)該嚴謹一點，不能太通俗了。

其實衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最重要的是軍事意義，其次才是民用。之前有一則清華女破譯北斗系統(tǒng)的新聞，實際上說的就是民用的一個編碼。其實咱們國家的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)本來就是全面開放民用的，且為了讓全世界都能用上北斗，在民用這方面的設(shè)計，用的就是美國GPS的設(shè)計，也根本沒有任何加密，所以要說破譯倒不如說是翻譯。結(jié)果讓很多人誤以為咱們北斗不行，真是冤枉。但軍用方面就完全不同了，都是咱們自己研發(fā)、設(shè)計、加密的，被破譯是絕無可能的。但我們必須清楚，導(dǎo)航對國家的意義是極其重大的，在海灣戰(zhàn)爭中，美國的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)一戰(zhàn)成名，所有國家都意識到全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性。這也是為什么俄羅斯再苦也不能苦衛(wèi)星，歐盟再亂也不能看著伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)一直癱瘓。

說了這么多，其實就一個核心意思，中國必須有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，且現(xiàn)在中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)在為我們每一個中國人保駕護航了，而且謙虛的說，中國的北斗完全不遜色與美國的GPS。作為一位科學(xué)領(lǐng)域的作者，必須要講講衛(wèi)星定位的原理。

我們就用手機為例，首先衛(wèi)星是通過測量距離來定位的。衛(wèi)星向你的手機發(fā)射一束攜帶信息的電磁波，信息中包括了發(fā)送電磁波的時間和衛(wèi)星的位置，手機只要將接收到的時間減去發(fā)射電磁波的時間，再乘以電磁波的速度（光速）就知道你與衛(wèi)星的距離有多遠了。

但是手機只知道一顆衛(wèi)星的相對距離是無法定位的，畢竟我們所處的是三維空間，所以必須有三顆衛(wèi)星才能夠定位。當手機同時接收到三顆衛(wèi)星的信息時，我們就可以知道自己的位置了。但是這里有一個問題，你的手機時間足夠準確嗎？在計算的時候，我們用的可是光速，所以1微秒的差距，都會帶來極大的位置偏差。因此我們必須引入第四顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，這顆衛(wèi)星是專門幫你計算時間的。也就是說當四顆衛(wèi)星同時進行定位時，就不需要你手機上的時間了，這樣才能保證定位精度.

因為衛(wèi)星上裝備的是原子鐘，時間誤差在百萬年一秒左右，所以完全不用擔心時間準確性問題。這里我還想提一下中國的原子鐘，我們知道中國在衛(wèi)星導(dǎo)航方面起步較晚，所以想要自行研發(fā)原子鐘很可能推延我們整體的全球衛(wèi)星計劃，于是我們就向其他國家購買原子鐘。但結(jié)果是殘酷的，沒人賣給我們，迫不得已我們只能自己研發(fā)，自己制造。顯然他們低估了我們中國人的能力，我們不但造出了原子鐘，而且還是第一個把原子鐘送上太空的國家，現(xiàn)在我國擁有世界上最先進的氫原子鐘。不難發(fā)現(xiàn)，一個原子鐘都買不到，更何況衛(wèi)星呢？所以我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是100%國產(chǎn)化的，包括所有的芯片、天線、基帶、射頻等等全部都是國產(chǎn)的。

大圖模式

從上面的參數(shù)中你可能發(fā)現(xiàn)，說了半天，2020年以后咱們北斗的精度怎么還是不如GPS呢？其實不是這樣的，在我國境內(nèi)及周邊地區(qū)，北斗的精度可以達到1-1.5米。而全球范圍是5-8米的精度。為什么呢？還記得上面我們說的地面基站嗎？沒錯，我們要在全世界建設(shè)地面基站顯然是不可能被允許的，所以全球定位精度并不能完全代表我們北斗的實力。如果僅從技術(shù)角度來說，2020年的北斗三號系統(tǒng)，必須是最強的。而且北斗還有很多GPS沒有的強大功能，我們來列舉兩個北斗的獨門絕技：

北斗系統(tǒng)可以實現(xiàn)終端與衛(wèi)星的通訊功能，比如發(fā)個求救信號什么的（上圖中的短報文）。北斗具有衛(wèi)星和衛(wèi)星間的通訊聯(lián)絡(luò)功能，將衛(wèi)星形成網(wǎng)絡(luò)，可以在沒有地面基站支持的情況下，實現(xiàn)較高的定位精度（即使地面基站被摧毀也不怕）。

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自1994年開始啟動北斗全球?qū)Ш较到y(tǒng)項目至今，僅僅用了26年。而美國的GPS全球?qū)Ш较到y(tǒng)已經(jīng)足足發(fā)展了50年。2020年我國的北斗必將全面趕超美國的GPS，那時跑在前面的中國回頭看看美國，微微一笑。