中國“北斗”躍上新高度

□ 本刊特約記者 武 鎧

2010年，對于中國北斗衛星導航系統的建設者，特別是北斗導航衛星的研制者而言，是個不一般的年份。這一年，中國北斗衛星導航系統將有多顆衛星連續躍上太空，在屬于它們的軌道上安家。經過這一密集發射組網階段，中國的新一代衛星導航系統將在太空中初現雛形。

北斗導航衛星總指揮李長江告訴記者，我國的新一代北斗衛星導航系統是一個混合系統，其中包括多類軌道系統。目前，該系統已發射多顆地球同步軌道衛星并投入運行。對于該軌道衛星的發射運行，我國擁有成熟經驗。但此次發射的第五顆北斗導航衛星，衛星不在赤道平行面上運行，而是軌道與赤道面成一定夾角。

從新一代北斗衛星導航系統建設啟動以來，我國發射的北斗衛星都是地球同步軌道衛星，而此次發射的北斗衛星將首次安家在傾斜地球同步軌道。可以說，這顆衛星的“上崗”，對于整個北斗衛星導航系統的建設具有重要意義。

“北斗”，聲名遠播

2008年5月，就在距離西昌不遠的四川汶川，大地震把房屋、堤壩、河流和山體毀壞得面目全非，許多救援隊員在北斗導航系統的指引下迅速到達目的地，及時救出災區群眾。此前，就連救援隊員們自己都沒有想到，手中的這個終端會成為災難來臨時的救命法寶。

在四川汶川和青海玉樹特大地震中，很多人聽說了“北斗”這個名字，把它當作來自天上的希望之源和來自高科技的生命之光；還有很多原本知道北斗導航系統的人們，通過災害救援更加了解到它的強大功能，許多部門提出了成為“北斗”用戶的迫切需求。

而在中國海軍護航編隊遠航亞丁灣的過程中，即使遠在距離祖國遙遙萬里的印度洋上，各艘艦艇仍然得到了北斗導航系統強有力的支持，成為圓滿完成護航任務不可或缺的高科技指南。

同時，在我國廣袤的邊疆地區，許多地形復雜、人跡罕至的地方因為有了北斗導航系統而被勘察人員所熟知，許多測繪人員依靠北斗導航系統獲得了前所未有的安全保障。

在中國，衛星導航已不是新概念，而是一個龐大市場和巨大產業。近年來，國內沒聽說過GPS的人越來越少，而了解“北斗”的人也越來越多。目前已熟練應用北斗導航系統的用戶，十分期待第二代北斗導航系統的應用。

在我國的海南島，無數漁民在漁船上裝載了北斗海洋漁業船載信息終端。這個小小的東西功能強大，包括短信、定位、導航、顯示、報警求救、安全生產與管理等。憑借它，漁民可以在茫茫大海中給自己定位和導航，從而知道自己身處何方，可以與家人或相鄰漁船保持短信聯系，可以獲取氣象情況、漁業市場交易情況等信息，甚至可以玩游戲。

同時，政府通過這個終端，可以了解漁船在哪里作業，可以獲取漁民發生問題時的求救信號，可以指揮營救，使漁民得到及時救助，可以通過終端管理休漁，可以為處理漁業生產中的國際爭端提供依據。

據介紹，近年來，第一代終端已在海南廣泛應用。最近，有關部門在吸收大批漁民意見的基礎上，改進推出了第二代終端，并在海口、臨高等地漁船上進行了小批量試用，反響良好。預計未來一年內就會有上萬臺終端投入使用。

當地政府負責人感慨地說，有了自主創新研發的導航系統，漁民才可能更安全、更大規模地走向深海大洋，因此這一項目不僅是科技創新，也是一個戰略部署。

箭體吊裝（南勇攝）

據悉，不僅在海南，在東海之濱的舟山、臺州、溫州，在北方的黃渤海地區，北斗導航系統在海洋漁業中的應用已全面推廣。目前，僅在我國東南沿海，北斗導航系統運營入網用戶終端數就已突破1.2萬個。

“北斗”，快速成長

談到北斗衛星導航系統的發展，李長江告訴記者，其實中國人在衛星導航方面的思考并不晚。上世紀70年代，中國人就開始研究利用衛星為地面進行定位服務，但由于國力不足等多方面原因，這項名為“燈塔”的研究計劃沒能開展下去。

1983年，我國科學家陳芳允和一位美國科學家同時提出利用地球同步衛星進行導航定位的設想。此后，美國和俄羅斯分別開發了GPS和格洛納斯衛星導航系統。其中，GPS系統應用很成功，格洛納斯系統則因為后期投入不足，建設斷斷續續，直至現在才取得一定規模效益。

我國在開展多年預研后，于1994年全面啟動導航系統的研制。2000年，我國的兩顆北斗導航試驗衛星先后入軌。2003年，又一顆備份衛星發射升空。第一代北斗導航定位系統使我國成為世界上第三個擁有自主衛星導航定位系統的國家。5年來，它在國民經濟領域的廣泛應用打出了“北斗”響當當的品牌。

目前，北斗導航系統覆蓋范圍還比較有限，例如在印度洋等較遠區域，導航精度不高。從目前市場的迫切需求來看，我國必須盡快建立第二代北斗導航定位系統。

其實，早在研制北斗一號衛星的上世紀末，我國就同時啟動了第二代導航定位系統的研究。2004年，該系統正式立項，并于2007年4月成功發射了一顆試驗衛星。正是這一顆衛星，為中國爭得了寶貴的頻率資源。

原來，在國際上，導航衛星利用的L頻段資源十分有限。在美國、俄羅斯先后占用了大部分頻率資源后，國際電信聯盟規定，其余的頻率執行“先到先得”原則，誰率先申報并啟用，誰就擁有了頻率資源。當時，中國的北斗系統和歐洲的伽利略系統是最有競爭優勢的。中國在申報之后，于2007年4月14日發射了北斗導航試驗衛星，在申報時效到期前啟用衛星，獲得了頻率，同時驗證了第二代導航系統的技術、原理和體制。

近年來，我國加快導航衛星研制速度。第一顆傾斜地球同步軌道衛星發射后，將和地球同步軌道上的伙伴們親密“牽手”。

平臺測試（劉建安攝）

汶川地震中使用的“北斗一號”手持機

“北斗”，躋身群雄

據悉，美國GPS的精度一般約為1米，而當其第二代GPS投入使用后，甚至可以達到0.3米、0.2米，也即0.2～0.3米大小的物體為一個像素的點。然而，美國為其他國家，包括北約盟友提供的GPS精確度都限制在10米以外。

世界各航天大國早就意識到，發展自主的衛星導航系統，不僅是航天實力的重要組成部分，更是國家戰略的重要一環。

最早向GPS發起挑戰的是俄羅斯格洛納斯衛星導航系統，其“完整編制”為24顆。俄自稱格洛納斯的定位精度可以達到1米，這比GPS的民用信號精度更高，但格洛納斯的普及情況遠不及GPS，主要還是被軍方使用。俄總理普京表示，俄計劃在年底前再發射7顆格洛納斯導航衛星，以實現導航范圍覆蓋全球的目的。

在當今世界，美國的GPS大出風頭。但遺憾的是英國、法國等美國的歐洲盟友卻無法享受“同樣待遇”。歐洲各國覺得不能受制于美國，法國前總統希拉克對此曾感慨道，如果沒有自己的衛星定位系統，歐洲將不可避免地成為美國的附庸。因此，他們聯合搞起了自己的衛星導航系統——“伽利略”。

2004年，中國也成為伽利略計劃第一個非歐盟國家成員。然而，伽利略計劃進展并不順利，中國在合作中也受到一定的限制甚至是歧視。目前，伽利略導航系統計劃2011年4月進行試射，在2013年或2014年以前開始運行。

衛星專家表示，中國的“北斗”起步比GPS晚了20年，但在技術上，并沒有落后很多。北斗衛星導航系統總設計師孫家棟院士表示，與GPS及其他系統相比，北斗衛星導航系統最大的創新在于其把導航與通信緊密地結合起來。“也就是說，既能知道‘我在哪里’，也能知道‘你在哪里’。”

據悉，北斗衛星導航系統未來將提供兩種服務方式，即開放服務和授權服務。其中開放報務，定位精度為10米，授時精度為50納秒，測速精度為每秒0.2米。

“北斗”，前景無限

我們現在不能問哪兒有衛星導航，我們應該問哪兒的人們不需要衛星導航。根據美國商務部的統計，從1998年到2003年，GPS應用市場從43.5億美元成長到164億美元。根據市場研究機構ABI最新報告，2008年，GPS在全球的市場產值為600億美元。

目前，我國的“北斗”在技術方面已與GPS沒有太大差距，只要加大技術、人才、資金方面的支持，并且借鑒GPS進入市場的技巧，未來發展將會不可估量。

四大定位系統中，美國GPS的老資格必須承認，歐盟伽利略系統以及俄羅斯格洛納斯系統，因其資金短缺、人才資源不足、政治壓力等原因，未來的發展命運多舛。目前我國“北斗”密集發射進入組網階段，已有與GPS組網齊頭并進之勢。

國內很多有車一族均有此體會——在行進中，使用GPS導航時，如果前面有一彎道，導航儀會在距離此彎道五六十米或者近一百米的地方，便提示拐彎。這就是第一代GPS導航時存在的誤差。

實際上，按照美國原來的GPS現代化計劃，現在早應該到了第四代。但是GPS目前仍處在2.5代，且5月份剛發射完成第一顆衛星，原來計劃在2010年就完成第2.5代的組網，現在看必然是延遲了，其所謂的第三代衛星的發射，目前看比原計劃將推遲至少5年。

“目前GPS的狀態可以用彎道來形容。”專家這樣認為，因為美國這些年，特別是2008年金融危機開始后，經費非常緊張。比如，2010年政府為GPS項目僅僅撥款10億美元，資金短缺是原計劃推后最大的原因。但這段時間內，恰恰是中國發展最快的時候。

根據我國衛星導航“三步走”的發展戰略，到2020年，“北斗”將完成覆蓋全球的衛星導航系統。但很多業內人士認為，這一計劃很有可能提前完成。

目前，在中國市場內，GPS主要為部分汽車、消費類電子產品、建筑等行業提供定位服務。GPS已經在中國占領了不少市場。國內和國外如此巨大的市場，現在北斗導航系統如果可以分羹一杯，那么其所獲得的經濟效益將是不可估量的。

“‘北斗’商用化可借鑒GPS模式，用免費接入形成替代。”專家認為，GPS的推廣頗有借鑒意義。從GPS一開始全球推廣到現在，美國政府和空軍均沒有因為其擁有這24顆導航衛星，便向別的國家收錢，而是免費提供源信號、源代碼信號，然后由服務商(私人公司)再分包收錢，所以它占領市場的速度非常快。

假定“北斗”在未來能夠順利投入運營，也要遵循同樣的模式，就是盡可能以低廉的價格先投入市場，搶占市場份額，然后再實行收費。

“北斗”進入全球市場，首先必須先奪回中國市場。從現在開始，北斗首先要做的便是盡可能多地培育中國用戶。這就需要我國政府的支持，先期政府要盡可能低地收取費用，同時提供高品質的服務。

目前，美國GPS的發展階段為2.5代，我國的“北斗”處于2代。2012年，我國的“北斗”將覆蓋亞太地區，首先開始培育中國用戶。然后提供覆蓋亞太地區的導航、授時、通信服務能力。

根據中國全球定位系統技術應用協會信息咨詢服務中心統計和預測，我國衛星導航定位市場，已由2000年前不足10億元發展到2005年的120億元左右，到2010年將會達到500億元的產值，年增長速度高達50%左右。

按照年增長速度50%計算，北斗衛星導航設備及服務(不含手機終端)，2020年將獲得至少1000億元的市場規模。到2020年，全球將有26億導航定位系統用戶，屆時，保守估計，中國將占到至少三分之一的用戶，挑戰GPS“老大”的地位。

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