中国自主卫星导航系统的建设于1994年正式立项，经过二十多年建设者们辛勤的努力和无私的付出，“北斗”系统作为中国自主卫星导航系统的“名片”跻身世界高科技成就之林，尤其是近些年，北斗导航系统“火山喷发式”的进步，让中国终于可以挺直腰板“叫板”美国的GPS了。北斗的诞生与进步，是中国现代科技强大实力的缩影，同时也是北斗精神的有力彰显。然而，在北斗诞生之前的时代，我们却只能依赖美国GPS系统提供的服务，自己的喉咙被他人攥在手中。回首北斗成功路上的披荆斩棘，一幅壮丽的画卷在我们眼前徐徐展开，其中既有学习也有赶超，既有苦难更有辉煌。

第二节 发奋图强

中国在20世纪70年代时已经提出要建立自己的卫星导航系统。卫星导航的前提是成熟的卫星技术，这就要追溯到中国的“两弹一星”中卫星技术的突破。毛主席曾做出“我们也要搞人造卫星”的指示，因此中国提出来“581”工程，即人造卫星计划。但是，“一星”计划因为在大跃进时期的国家经济问题而被搁置。1965年，“两弹”的相继成功，国家也将卫星计划重新卫星工程“651”计划诞生。在“651”计划中，中国向“九天揽月”的梦想迈出了第一步，当1970年4月24日《东方红》的乐曲在寂静的太空中响起的瞬间，全国人民沸腾了，第一颗人造卫星“东方红一号”的成功发射标志着中国实现了“两弹一星”的梦想，也标志着中国向卫星导航迈出了成功的第一步。

作为第一代卫星导航系统的子午仪系统，由美国人在1964年建成并投入使用，而我国在近20年后的1983年才提出双星定位方案，直到30年后的1994年，才开始着手建设卫星导航系统，比起美国，我们已落后整整30年！台海危机之时，我国才刚刚踏上北斗的建设之路，所以这个系统并未能有效地被应用到军事演习之中，但是，这次危机让中国加快了建设自己的导航系统的步伐。千禧年之际，中国“北斗一号”系统中的大哥和二哥进入了太空，这两颗导航实验卫星助力中国实现了双星定位，也为中国北斗系统的后续组网迈出了历史性的一步。而后，“三哥”和“四哥”——这两颗备份卫星又被相继送入太空，中国的北斗一号试验导航系统的完成了建设任务。

双星定位方案作为北斗系统的设计理念，是根据中国的实际情况而确立的。1983年陈芳允院士考虑到改革开放初期的中国，经济发展尚处于起步阶段，并没有太多资源和时间建立GPS一样多的基站，同时建设的时间又十分紧迫。因此选择了两星这样快速、节约成本的解决方案。作为中国卫星导航突飞猛进的进步史中，北斗一号荣幸地成为了“第一代家族”。同时，北斗一号在许多设计到国家级别的大军事和大工程中都发挥了中流砥柱的作用。

虽然北斗一号仅由两星组成，但组成GPS的三部分——空间部分、地面控制系统、用户设备部分，北斗一号一样不少。但是测距原理上，GPS使用的了伪测距码无源定位法，而北斗一号采用了有源定位法，即用户终端需要向导航卫星发送申请信号。

在具体的实现功能上，二者具有一些差别。例如，GPS在已提供了军民两用，北斗一号则主要实现了军事领域的运用，但是与GPS的民用定位精度相比，北斗一号还是可以一战的；同样，北斗一号的计算搭载了更先进的计算机，因此信息处理速度比GPS更快。其中，北斗一号是最先将有源定位技术试验验证成功的。

再者，需要介绍一下北斗系统的两个特色功能——短报文通信功能。对于远在没有信号源的在茫茫大海里、或是一望无垠的大漠中、或是茂密的热带雨林中的受困群体，可以通过具有北斗短报文功能的终端，及时地向外界发出求救信号，北斗短报文功能可以成功搭起生命的通道。这一功能在2008年汶川大地震的抢险救援众发回来巨大作用。当时震区的对外移动联络网陷入瘫痪，抢险队员通过北斗的短报文收发机才得以将震区的情况传到震区以外。短报文功能在抢险救援中真正实现了地面无障碍通信。而到了现在的北斗二号甚至北斗三号导航系统，短报文功能被保留了下来并已经嵌入到了民用导航设备。这为普通民众，尤其是在偏远地域或是经常在极端环境中工作的人们提供了巨大的安心。

北斗的第二个绝活是可以精准的监督交通情况，尤其是行驶的各类车辆，目前主要运用于对运载量较大的客运和货运车辆的管控上。这个绝活的核心技术就是地基增强技术。通过使天基和地基系统无缝衔接的相互合作，例如在卫星信号很难覆盖到的室内等场所使用地基系统给予导航增强或替代，可以实现在室外和室内告警的的丝滑导航。这一技术就被称为“地基增强”。对于上述提到的需要严加管理的车辆，国家规定此类车辆必须安装电子定位装置,并将运行信息及时接入到全国的联网联控系统中。由于通用GPS系统的定位精度偏低，这类需要严格管控的车辆以前还有逃脱监管的可能，但北斗系统的“地基增强”技术将让那些法外狂徒们不敢对违反交规之事不再抱有一丝侥幸。

现在，北斗三号在中国以及覆盖的亚太区域的定位精度已超越了原来的老大哥GPS。这真是一件令人振奋的事，中国以及北斗人的发愤图强收到了应有的回报。

来源: 科普中国

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