揭秘北斗:中國版GPS從軍用到民用

　　2010年12月17日，第7顆北斗導航衛星發射前的星箭對接。12月18日，第7顆北斗導航衛星成功進入太空。
　　約40年前，美國軍方開始了被稱作“全球定位系統”(GPS)的研制。現在，在我們頭頂上空約2萬公里處的中地球軌道，GPS系統部署了24顆衛星，地面站對這些衛星的信息數據進行捕捉、處理、解碼，并將有關信息發至用戶終端機——這樣，GPS給全球提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。
　　同世界其他大國一樣，衛星導航等許多高新技術往往源于軍事，最先用于國防，而最終將主要在民用領域顯示其市場價值。中國北斗系統建成以后年產值可達近千億元，但要在已經被GPS壟斷的市場后來居上，則并非易事。
　　如今，GPS在我們生活中已然不可或缺——飛機、汽車、船舶用它來導航；公安、金融、消防部門用它來監控、報警；而不少路癡朋友們駕車出行，也往往得有它來壯膽伴行……
　　隨著GPS向民用開放，它所蘊藏的巨大商機被發掘。
　　一定要用北斗系統
　　近年來，中國的衛星導航產業發展迅速，但95%的應用都是建立在美國GPS之上。“如果一旦國際關系生變或發生戰事，殃及中美關系，美國關閉覆蓋中國區域的GPS信號，后果將不堪設想。”總參謀部測繪局局長袁樹友少將說。
　　這早有先例可循。北斗衛星導航定位系統發起人之一、國防科工委原副主任沈榮駿院士說，1996年臺灣海峽局勢緊張的時候，中國軍隊開展了一次大規模軍事演習，在關鍵時候，發現GPS信號忽然中斷。經過專家調查分析，結論是人為造成的信號中斷。
　　“他們干擾你一下，在你的上空加一顆衛星讓你打不準，或者讓你根本就收不到信號，這是可以做到的。”中科院院士楊元喜說。
　　他進一步指出，中國在這方面的安全隱患非常明顯，“我們的電力部門用的是GPS，我們的銀行體系、交通體系、電力部門、網絡部門、E-mail用的全是GPS，只要美國人稍微做一點手腳，我們的系統就可能全部癱瘓。更不用說是戰略武器，只要人家把時間稍微調整一點，我們的武器就可能同步不起來，會造成巨大失誤。”
　　走訪的諸多專家，幾乎都強調一點：事關國家核心利益的戰略部門如軍事、金融、交通、電力等部門，一定要用中國自己的北斗系統。
　　
　　軍用帶動民用
　　大約從2004年開始，北斗系統逐步在中國軍事部門推廣使用。其中一個最典型的例子，是前幾年的一次反恐行動，即在喀什地區清剿一個恐怖訓練營。“新疆軍區領導說，他們當時靠的是兩個工具，一個直升機，另一個就是北斗。那個地方地形很復雜，這兩樣法寶幫助他們解決了問題。”中國衛星導航應用管理中心副主任楊寶峰告訴《中國新聞周刊》。
　　據楊寶峰介紹，目前，北斗系統應用于軍隊武器，通過該系統提高這些武器的精度。此外，北斗還廣泛應用于邊防巡邏當中。“比如新疆的邊防團，他們出去巡邏別的可以不帶，但北斗必須帶。通過北斗系統，指揮所可以隨時監測掌控情況。”
　　雖然中國軍隊越來越多地使用北斗系統，但尚未達至“強制使用”階段。“因為我們有些裝備是從國外進口的，原來的系統就帶有GPS。今后，會逐漸從限制過渡到限制、禁止。”楊寶峰說。
　　但他也指出，研發能夠兼容各種系統的用戶機將是一個趨勢，“我們不完全排除GPS、格洛納斯，或者伽利略在中國的應用，因為每個系統都有它本身的弱項。所以，我們計劃研發一種兼容的用戶機，既能接收北斗的信號，又能接收其他系統的信號，這對我們來講也是一個非常好的應用方式。但我們也要強調獨立自主性，即在GPS出問題的時候，我們的北斗不受干擾。”
　　與其他系統的應用功能相比，北斗一個最具特色的優勢是它的短報文通信功能。也就是說，使用GPS可以確定自己的位置，但不能把自己的信息傳達出去，而北斗系統通過獨有的短信功能，可以向有關方面傳達信息。“比如在戰爭中，通過這一功能，我們不僅知道自己的位置，還能向友鄰和上級報告我們的位置和時間校準等數值。用我們測繪的語言來講，就是時間基準和空間基準的問題，這對作戰來講是非常重要的。”總參測繪局袁樹友局長說。
　　
　　民用市場亟待拓展
　　2003年，北斗系統應用主管部門上報國務院和中央軍委，建議批準北斗系統向民用領域提供服務。
　　“軍隊和國防應用的數量相對于系統的民用數量來講，簡直是小巫見大巫。北斗全球系統建成之后，民用將占據北斗系統用戶總量的95%以上。”北斗系統總工程師孫家棟院士告訴《中國新聞周刊》。
　　據中國衛星導航應用管理中心常務副主任趙康寧介紹，目前，北斗的用戶以集團用戶為主。除了國防部門以外，漁政、水文測報、交通運輸監控和森林防火部門是北斗的主要用戶。在這些部門里，北斗系統的使用占到30%左右。
　　因為北斗的特點，尤其是其短報文通信的功能，特別得到漁政、水文監測和森林防火部門的青睞。“現在南海、東海等漁政部門主動放棄了GPS，而全部改用北斗了。為什么不用GPS呢？GPS只能告訴你所在位置的經緯度，而在海洋里，光知道經緯度意義不大，周圍都是海。但如果使用北斗，如果有臺風，漁政部門就可以通知所有漁民；而如果一艘孤獨的漁船在茫茫大海上出現危險，也可以通過北斗發短信求助，漁政系統可以立即告訴你離你最近的漁船在什么地方，最快的救援需要多長時間等等。”趙康寧說。
　　由此可見，北斗系統的優越性在搶險救災時尤其突出。事實上，普通百姓第一次聽聞北斗系統的名字，多是在2008年汶川地震期間。當時，在基礎設施損壞、通信中斷的情況下，中國衛星導航應用管理中心為救援部隊緊急配備了一千多臺“北斗一號”終端機，實現了各點位之間、點位與指揮部之間的直線聯絡，為指揮救災發揮了重要作用。趙康寧首率救災小分隊跑遍北川、綿竹，“北斗短信快報”使成千上萬人獲救，至今他一直感慨萬千！
　　除了導航、通信以外，北斗的一個重要功能是授時。在軍事領域，聯合攻擊炸彈之所以能夠精確地打擊目標，是因為其通過衛星定位和高精度授時來對目標進行多維鎖定。而在民用領域，精度授時的概念則對金融和電力部門尤其重要。
　　“我打個比方：假如我們借美國2000億美元，應該今天的零點之前還，但如果我們在零點零一秒還，一天的利息會是一個龐大的數字，差一秒即損失很多錢。”楊元喜院士如此形容精度授時的意義。
　　而在電力部門，“假如電力傳輸設備運行時間不同步，輕則運行設備失控，影響正常輸供，重則造成整個地區電網癱瘓。”國智恒電力管理科技公司董事長呂建光告訴《中國新聞周刊》記者，“而且，由于時間不同步，很難及時排查事故原因。”
　　目前，中國電力行業接收GPS授時信號是免費的，GPS授時終端價格低廉，然而，“免費午餐”意味著美國不承諾對任何應用所產生的問題負責。2007年，曾有某省電網公司對其負責區域的電網GPS授時設備進行檢查，發現設備完好率不足60%。為了解決這個問題，中國衛星導航定位應用管理中心牽頭，聯合相關企業自主研發了一個“北斗電力全網時間同步管理系統”，這一研究成果正在國家電力電網中推廣應用。
　　 （摘自《中國新聞周刊》）