全球卫星导航系统大比拼 中国北斗有“独门绝技”
测绘网讯 中国新一代北斗卫星——北斗三号全球组网卫星11月5日在西昌发射升空。这意味着，北斗三号卫星导航系统全面启动，中国北斗步入全球组网时代。中国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需求，自主建设、独立运行的卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要空间基础设施。
那么，中国缘何大力发展卫星导航系统？大步走向世界的中国北斗具有哪些优势，又面临着什么样的挑战？
艰苦谈判赢得宝贵频道资源
中国卫星导航系统的建设构想始于上世纪70年代，“两弹一星”先辈一度探索过“灯塔一号”工程。最终因为经济和技术方面难以支撑，这个工程不得不被迫下马。
海湾战争中，装载GPS的精确打击武器的作战效能震惊全球。面对来自国家安全方面的严重威胁和挑战，1994年，中国做出重大战略，研制发展独立自主的卫星导航系统，取名为“北斗”。
是时，美国GPS、俄罗斯格洛纳斯各发射了20多颗卫星，已完成了全球组网。
是时，最适合卫星导航的黄金频率资源，已被美俄瓜分殆尽，北斗面临无频可用的局面。
身为北斗导航频率设计和国际协调首席专家，工程院院士谭述森介绍说，北斗人通过积极斡旋、艰苦谈判，创造性提出卫星导航信号兼容性评估准则，证明北斗与其他卫星导航系统频率重叠时互不影响，赢得频率共用的“世界共识”，为国家争取了宝贵的频率资源。
在中国与欧盟的共同努力下，国际电联从航空导航频段中最大限度地挤出一小段频率，提供卫星导航共同使用。这一小段频率，只有黄金频率的四分之一，是建设一个全球导航系统最基本的频率需求，且各国均可平等申请。
2000年4月17日，中国北斗和欧盟伽利略系统同时成功申报。按照国际电联规则，必须在7年有效期内成功发射导航卫星。
2007年4月14日4时11分，北斗二号首星从西昌卫星发射中心发射升空，成功进入预定轨道。两天后的16日20时许，北京清晰接收到来自这颗卫星的信号。
这一刻，距离国际电联规定的频率申请失效最后期限不到4个小时。
拥有“独门绝技”赶超GPS
卫星导航系统可提供高精度、全天时、全天候的定位、测速和授时服务，是一个国家不可或缺的重要空间基础设施，在国民经济和国防建设等众多领域应用非常广泛。
因此，世界主要大国对卫星导航系统的建设和发展都非常重视。目前，美国和俄罗斯相继建成了全球定位系统GPS和全球导航卫星系统格洛纳斯，欧盟正在建设伽利略系统，日本和印度等国家的区域卫星导航系统也正在建设之中。
其中，建设历史最悠久、应用最广泛的卫星导航系统，当属美国全球定位系统（GPS）和俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统。
与两大世界主要卫星导航系统相比，晚发展20年的中国北斗正在奋力追赶，并在有些方面已经实现弯道超车。
比如说，时间精度是卫星导航的命门，天地间时间越同步、误差越小，定位精度越高。过去，只有少数国家能够制造卫星导航系统使用的高精度原子钟，但对中国实行严格限制。
北斗二号建设时，中国自主开发研制出天稳定度达到10-14量级的原子钟，授时精度50纳秒，300万年只有1秒误差，彻底打破了他国垄断。
再比如，北斗三号卫星的定位精度将优于5米。如果加上遍布全国的1400多个北斗基站，国内定位精度将全部达到亚米级，部分地区达到分米级，最高精度甚至可以到厘米或毫米级。这种全国“一张网”模式，让中国精度走到了世界前列。
此外，北斗系统还有自己的“独门绝技”，即通过位置报告和短报文，具备告知别人我“在哪儿”“干什么”的独特功能。汶川地震救援表明，在通信信号盲区或其他通信手段失效后，它就成了紧急时刻拯救生命的最后“保险索”。
欧洲伽利略系统与中国北斗同时起步，甚至所占用的频率都是相同的。2005年，首颗伽利略导航卫星发射成功，比中国还早了两年多。近年来，伽利略系统发展的步伐放缓慢，如果不出意外，中国北斗将早于伽利略系统实现全球组网。
而印度与日本等国，虽然都在大力发展本国的卫星导航系统，但想追赶上中国北斗的步伐，仍有一定距离。（测绘网 小会）
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