北斗与GPS有什么区别？

      GPS与北斗有什么区别？对我们的生活有什么影响？这是一个很有深意的话题。关于北斗，各类学术文章有很多，但太专业，普通人很难懂，看一会儿就没兴趣了，今天西安博汇仪器技术人员就从闲谈的角度出发，来侃一侃北斗COMPASS!

      网络上有很多北斗导航卫星相关的资料，多数是宣传政府科研实力的报道，内容比较单一，不便于读者全面了解，并且很多是非专业人士写的。科技报道不是由科技人士撰写，而是文科出身的记者提笔，只能触及北斗的表面，无法知其深意。这种现象是国内科技报道的顽疾了。

      不仅仅是外行，包括许多测绘人，对北斗的理解还停留在“中国版的GPS”这样一个模糊的概念。其实在中国这么多宣扬的科技里面，北斗卫星导航系统是很靠谱的一项，是能够撑起“中国制作”的扛鼎之作，有必要了解那些你所不知道的北斗卫星。

北斗的命名

      北斗卫星导航系统，英文名COMPASS，中文音译为BeiDou。其实从“北斗”这个命名说来也是大有文章，其一：Compass单词的意思是指南针，司南。而指南针作为中国古代四大发明之一，从它的发明伊始，就是作为导航工具。其二：司南，咱们都知道它是个磁石勺子，古人用来辨别方向的一种仪器，由于磁铁指南，故名司南，而勺子又象征着北斗七星，与北斗导航一拍即合。此时不得不说中华文明的博大精深。

北斗卫星导航CAMPASS

为什么中国要建设北斗？

      GPS对全世界的来说是个福利，但在军事方面却是个问题。所以美国将GPS分为民码和军码，对外开放的只是民码，精度比美国军方使用的军码差了十倍。更重要的是，万一跟美国打起了仗，人家把GPS民码给你一停，你不就懵了？ 
      所以说，他国的军备绝不能依赖美国的GPS，必须要发展本国的定位导航系统。当然，全球定位导航系统只是少数大国的权利，因为全球定位导航系统实在是太浩大，综合国力微弱的小国家们根本就造不起，还是老老实实地继续用GPS吧！

北斗一代的由来

      中华名族向来就是个有抱负的名族，在定位导航卫星这事上很重视。实际上从上个世纪70年代就已经开始用心了，七五规划中提出了“新四星”计划，随后提出过单星、双星、三星、三到五颗星的区域性系统方案，以及多星的全球系统设想。研究、论证、再研究、再论证……从来就没有停止过。

      80年代初期，以“两弹一星”元勋成芳允院士为首的专家团体提出了双星定位方案，这是当时公认的最优方案，但因经济条件等原因搁置了十年。1991年，美国的GPS在海湾战争中的应用非常成功，于是彻底把中国人打醒了，决策层深刻意识到没这东西是真的不行，双星定位方案马上启动。

      当时的国情是又没经验又没钱，刚起步可得悠着点，从小打小闹开始吧，上来就玩大的容易玩脱。懂点GPS定位原理的都知道，在空间中至少要有三颗卫星才能定位，我们的双星定位方案怎么定位呢？原来双星定位方案中有个高度仪，用户需要自测高程，并将结果作为第三个坐标。那为什么不干脆发射三颗卫星呢？原因很简单，高度仪很便宜，卫星很贵……

      只有两颗星，当然不能像美国GPS那样搞中轨道的，轨道低了覆盖面就小，两颗中轨道卫星多数时间会在中国上空以外的地方飞行，那中国大陆还咋用呢？因此只能搞高轨道的，而且还得是静止的，这样才能妥妥地停在中国大陆的上空。静止高轨道是双星定位的必须选择，从技术上讲这毫无疑问是正确的，但却埋下了性能不强的隐患，这就是要谈的下一个问题，北斗一代的缺陷。


北斗一代的缺陷

      卫星相对地面物体被测物体的相对速度越大，多普勒效应越明显，定位就会更加准确，这甚至是定位导航卫星的核心原理基础。由于北斗一代的这两颗卫星的轨道很高，导致了地面被测物体与卫星的相对速度很低，于是多普勒效应就不明显，其定位精度自然远远比不过GPS。

      平心而论，北斗一代已经达到了设计指标，工程是非常成功的，毕竟就只有两颗星嘛，怎么能跟几十颗卫星的GPS相比呢，好比是你花了几百块买了个自行车，骂它不如小车好，这是有失偏颇的。

北斗曾经加入伽利略计划

      北斗一代的使用体验比较差，怎么办？这时中国看上了欧洲的伽利略计划，这是欧洲国家联合搞的全球定位导航卫星系统计划，因为这个项目实在是太烧钱，欧洲有技术但缺钱，于是他们盯上了土豪中国，中国当时正因为北斗一代不给力而发愁呢，自然是一拍即合。据报道称中国加入了伽利略计划，并且很大方的交了两个亿的入会费。但中国越来越觉得不对劲，欧洲居然把日本和印度也拉入伙了，他们出的钱少但权利不少，这不是把中国作宝搞吗？而且这两个国家本来就是我们的冤家，于是乎中国退出单干，开始发展北斗二代。

      北斗二代计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统。

太空资源分配

      北斗二代的规模与GPS相当，申请的轨道和频率与欧洲伽利略比较一致，这就不可避免地遇到了卫星轨道和频率争夺的问题。卫星轨道和空间频率是人类共有的资源，那该如何分配呢？国际规则是先占先得。该原则是西方发达国家制定的，他们认为各国都有同样机会的公平原则。即使你觉得没道理，你也没能力阻止发达国家占轨道和频率。

      2005年伽利略计划的第一颗卫星上天了，但是因为缺钱而没有开通频率。随后中国北斗二代的第一颗星也随后上天了，而且上去就开通了，这下就把轨道和频率都占上了，这为啥呢？因为有钱，任性！

      欧洲伽利略那边慢悠悠，而中国这边的北斗接二连三，后来还搞起了一箭双星，而伽利略计划和北斗二代有些频率是重合的，双方都在国际电信 联盟组织备案了，谁先占上就算谁的，中国的快节奏把欧洲搞急眼了，通过美国给中国施压，要求中国放慢脚步等等友好的欧洲人民。

      以前欧美国家经济技术压制时抢占资源，中国技不如人只能认怂，好不容易翻盘了，现在要又我谦让？想太多。中国不理会欧美的抗议，按既定的节奏继续发射卫星。

北斗地基增强系统

      虽然现在还没有把35颗卫星打全，但亚太地区的北斗二代定位导航网络已经建起来了，并已投入了使用。GPS和北斗的中轨道运动卫星都是30颗，它们各在太空上织就了一张网，GPS网眼最密处是在美国上空，北斗二代网眼最密处在中国上空，为本土提供服务是第一要务，目前华测承建我国最大省级北斗地基增强系统，该系统由100座基准站组成的基准站网络、数据处理系统、运营服务平台、数据播发系统和用户终端组成。

华测CORS北斗地基增强系统

      对于亚太国家来说，北斗比GPS更有优势。亚太国家认识到了北斗的优势，中国政府也积极推动北斗二代在亚太地区的应用，于是泰国、马来西亚、文莱、印度尼西亚、柬埔寨、老挝等国家派出了19名专家，于2014年7月来到中国考察北斗二代，研究讨论合作的事项。

      泰国专家表示，有些GPS卫星的信号泰国收不到，而北斗所有的卫星信号都能接收到，当然要建设北斗地基增强系统，而且泰国现在已建成了首批CORS站（连续运行卫星定位导航服务系统）。马来西亚紧随其后，将成为北斗地基增强系统的下一个落户的国家。

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