2018年，西昌一声巨响最强北斗升空，打破美国GPS垄断

对于大多数人而言，GPS已经成为了全球卫星导航系统的代称，不过，实际上GPS是指美国从上世纪70年代开始研制的导航系统。

除了美国的GPS系统之外，俄罗斯、欧洲都用拥有自己的卫星导航系统，我国也在上世纪80年代就提出要研发自己的卫星导航系统，也就是现在我们所知道的北斗卫星导航系统。

这是我国又一次打破美国垄断的证明，也意味着我国的卫星导航技术取得了长足的进步。

实际上，直到2017年底，当北斗系统进入全球组网阶段后，美国人还感到十分不可思议，因为他们不相信中国能够仅靠自己、在短时间内取得如此大的成就。

早在上世纪70年代，美国就开始研制新一代的卫星导航系统。

最终，美国花了20年的时间、投入了200亿美元的资金，才建成了这套我们所熟知的GPS导航系统，它能够进行海陆空全方位的实时三维导航和定位，在1994年，这项技术不可谓不先进。

对于美国而言，这套系统保卫了美国的国家安全，在美国的对外战争中也曾立下过“汗马功劳”。

更重要的是，这套系统可是美国的“技术垄断”，过去很长一段时间内，不少国家的交通、通信或是电力调度都要依靠GPS系统，其中也包括我国。

大家知道，这样关键的系统要依赖于外国，显然对我国的国家安全有着有着重大威胁，因而早在上世纪80年代，我国就已经开始 探索 自主研发卫星导航系统的道路。

2000年时，我国按计划建成了北斗一号系统，可以为中国用户提供定位等功能，主要用于精准农业、交通和军事公安等领域。

不过，当时我国的被动系统还不太成熟，各项参数也比较落后，因此，我国在2004年时加入了欧洲的伽利略导航系统计划。

当时，伽利略系统的设计精度高于GPS，并且还可以兼容GPS，被誉为是GPS最有力的挑战者，为了加入该计划，我方还承诺会投入23亿欧元的资金。

可在2005年时，由于欧洲亲美政权上台执政，中国被排挤出了伽利略计划，为此，我国于2006年宣布将研发自己的全球导航和卫星系统。

经过了6年的努力，我国正式建成了北斗二号系统。

这一次，我们已经可以为亚太地区的用户提供服务，而且不管是在精度还是在技术上，北斗系统都超过了伽利略系统，也算是为我国出了口气。

在北斗二号建成后，巴基斯坦、老挝、泰国等国也开始使用我国的北斗系统，为北斗系统后续的建设提供了不少有益的帮助。

此外，北斗导航系统也进入了民用推广阶段，国产手机厂商以及三星等厂商都开始推出搭载北斗导航系统的产品。

不过，这时候我国的北斗导航系统仍然比不上美国的GPS系统，因此我国仍在继续建设北斗三号系统。

2018年，人民日报发表文章指出，自从2017年底北斗三号“一箭双星”发射成功后，北斗系统已经进入了全球组网的阶段。

当年11月，我国西昌卫星发射基地一声巨响，成功发射了我国第41颗北斗导航卫星，这是我国北斗三号第17颗组网卫星，也被称之为“最强北斗”。

西昌卫星发射基地有着“北斗港”的美誉，在1994年到2020年的近30年时间里，西昌卫星发射基地一共承担了44次北斗发射任务，任务完成率达到了惊人的100%。

而这一次，在西昌发射的“最强北斗”就是GEO轨道卫星，它的昵称叫做“吉星”，取之于GEO轨道卫星的谐音，这是一种单星信号覆盖范围很广的卫星，只要3颗就能够覆盖南北极之外的地球绝大多数区域。

而且，因为GEO卫星的轨道更高，其抗遮蔽性非常良好，尤其在城市、峡谷等地区有着明显的优势。

我国北斗卫星导航系统的总设计师杨长风是这样介绍“吉星”的，它在“全面兼容北斗二号服务的基础上，能力大幅提升”，还能按照国际民航标准，实现更高精度的导航作用。 而且“吉星”的成功“上天”，有着划时代的意义。

首先，吉星可以实现动态分米级、事后厘米级的定位服务，将可以为自动驾驶或是船舶停泊等提供强有力的帮助。

众所周知，如果要实现 汽车 的自动驾驶，那么控制 汽车 的计算机系统就必须准确地知道车辆正行驶在什么位置上，否则 汽车 可能会开错路、拐错弯，甚至开上人行道。

仅凭卫星导航定位的话，计算机所得到的 汽车 位置可能会有几米乃至十几米的误差，即使依靠地面基准参考站也不一定能实现全覆盖。

而有了“吉星”之后，只需要以现有的北斗导航卫星地面站为参考，就能得出各地的导航误差，并提供更加精准的定位服务，让自动驾驶变得“可能”。

其次，“吉星”还能让民航信号更靠谱。

民航系统需要精准、靠谱的导航信号服务，如果在飞机起降过程中出现导航信号偏差或消失的状况，就可能会造成“机毁人亡”的严重后果。

现在，“吉星”能够提供符合国际民航组织标准的星基增强信号，提升卫星导航的定位精度和完好性，即使导航信号真的出现问题，“吉星”也能够在6秒之内通知切换信号。

此前，只有美国等发达国家可以提供这项服务，可现在我国的“吉星”也能提供这项服务，意味着我国技术的重大进步，也意味着北斗导航系统国际地位的巨大提升。

最后，有了“吉星”以后，我国北斗系统的短报文功能也取得了长足进步。

现在，北斗系统的短报文通信功能单次可以发送千余字符，还能发送，并且还能与手机号互联，大大提升了功能的方便程度。

此后，北斗三号的建设顺利推进，2020年6月，北斗三号提前半年完成全部组网卫星的发射任务。

同年7月，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，从此之后，北斗系统进入了全球服务时代。

我国航天人取得了如此巨大的成就，当然是一件十分值得高兴的事情，不过对于美国而言，这就不是什么“开心的事”了。

许多美国人不愿意相信中国仅靠自己的努力，就在短时间内获得了如此巨大的成就。

就如同外交部新闻发言人华春莹所言，美方这种无中生有、蓄意诬蔑的言论正在阻碍中美之间的交流合作，也违背了两国人民的期望。

更重要的是，这似乎显示出了美国的某种“小肚鸡肠”，毕竟美国可以自己研制出来的系统，为什么中国人就不行呢？

现在，北斗导航系统已经开启了自己“全球服务”的时代。

也许大家觉得北斗导航系统离我们很远，只在“国家安全”方面有着作用，但实际上，随着北斗三号系统的组网完成，北斗导航系统早已进入到了我们生活的方方面面。

一方面，北斗系统已经成为了智能手机、智能手表等设备的“标配”，北斗地基增强功能也已经应用于智能手机的导航系统，可以实现1米级别的精准定位，可以向用户提供“车道级”的导航服务。

另外一方面，北斗系统正在融入全国各行各业之中，除了交通运输、电力、通信等基础设施之外，在农林牧渔等行业也有着北斗系统的身影。

甚至在我们持续了2年多的“抗疫”斗争中，北斗系统的精准定位服务，也为我国集中调配抗疫物资提供了诸多便利。

在全球范围内，北斗系统正在为全球一半以上的国家和地区提供服务，广大亚非拉国家的精准农业、智慧港口方案都离不开北斗系统，甚至于连土地确权都可以得到北斗系统的帮助。

而且，我国一直坚持“开放合作、资源共享”的发展理念，与全球各个国家展开卫星导航方面的合作。

例如，我国在2021年时还与俄罗斯签署了中俄卫星导航合作的相关协议，例如，我国与阿根廷、南非等国家还建立了常态化的合作机制。

再例如，已经有多项支持北斗系统的国际标准发布，意味着北斗系统已经逐渐融入国际标准之中，今后能为更多国家提供服务。

此外，我国已经向国际民航组织提交了“承诺函”，承诺将会免费为全球民航用户提供“基本导航服务”，体现出了我国在卫星导航系统方面的大国担当与责任感。

未来，北斗系统还将进一步提高系统运行的稳定性、提高 星座 的可靠性，继续服务全球、造福人类。 到时候，美国可能会看到更多“不可思议”的事情，但我们还是希望美国方面能够实事求是，认可我们的成就。

光明网，《第41颗北斗导航卫星发射，它凭啥被称作“最强北斗”？》

华商报，《北斗打破GPS垄断》

北斗卫星导航系统官网，《每颗北斗卫星都有自己的功用！》《国际发声 | 杨长风总设计师：进入全球服务新时代的北斗系统》

GPS卫星时钟服务器是以GPS卫星为源的时钟服务器，北斗卫星时钟服务器是以北斗为源的时钟服务器，在网络正常工作状态下，GPS北斗卫星时钟服务器具有与GPS北斗卫星时钟服务器主钟相同的频率准确度；由于在某些特殊情况下GPS北斗卫星时钟服务器信号会暂时消失，所以基于GPS北斗卫星时钟服务器的时钟模块一般需要另一个外部时钟作为后备输入，预留有外接时钟的时基和频标信号（如GLONASS、中国双星、铷原子钟等）接口。另外，GPS北斗卫星时钟服务器其频率准确度还具有自身保持性能。

目前国产的北斗时钟服务器在不断的替代GPS卫星时钟服务器，推荐一个国内比较专业的卫星时钟服务器厂商：

科技 无国界？

“ 科技 无国界吗？” 这句话相信大家都经常听到。然而，笔者却对这句话嗤之以鼻。可能会有人疑问，为何笔者会这样说呢？其实很简单， 这句话这是欧美国家用来欺骗别人的，你要是当真，你就真的输了。

相信大家知道中国有一家 科技 巨头——华为公司。前几年， 美国利用整个国家机器肆意打压制裁华为 。 好在华为提前做了一些备胎计划，但是现在华为的一些核心业务损失巨大，到现在都没能缓过来。

原因之一就是 华为在5G领域掌握大量先进技术，让美国感觉到压力。美国是不可能让其他国家的 科技 超越自己的，只能让自己领先于别人。别人要是领先我，不好意思，我就打压制裁你，把你的变成我的，在此过程中无所不用其极（软硬兼施）。 法国的阿尔斯通公司就是鲜明的例子。

其实， 美国利用 科技 大棒整治其他国家的公司或技术比比皆是 。有人会疑问，为何美国不像整治华为公司那样，整治北斗导航系统呢？

中国北斗导航系统——被迫发展的辛酸史

说起 中国北斗导航系统 ，那简直就是 一部被迫发展的辛酸史，经历了技术封锁、设局诬陷等等，我国才最终建成北斗卫星导航系统 。可以说北斗导航系统是过五关斩六将这样发展起来的。

不过，说起导航系统，大家很多时候会第一时间说起 GPS（全球定位系统） 。不错，GPS正是全球四大卫星导航系统之一，其他三个分别是 俄罗斯的格洛纳斯、中国的北斗和欧盟的伽利略。

第一个卫星导航系统竟然不是GPS

世界上第一款卫星导航系统则是 “子午仪”卫星导航系统 ，又称 “海军卫星导航系统（NNSS） ”，单单看这个名字，大家就应该清楚，卫星导航系统最早是服务于 军事领域 ，而 非民用领域。

1960年4月13日，“子午仪”卫星导航系统的第一颗卫星成功发射，直到1964年6月第一颗定型导航卫星5C-1的成功发射，并正式交付给美国海军使用。 1967年7月“子午仪”卫星导航系统的组网使用，并开放民用领域。 而“子午仪”导航定位更是达到了惊人的 20到50米之间 。

GPS是美国从 20世纪70年代 开始研制的,吸收了“子午仪”卫星导航系统的成功经验，并 历时20多年，耗资几百亿美元 ，终于在1994年， 24颗卫星全部进入太空预定轨道，成功建成美国新一代GPS（全球定位系统），同时覆盖范围几乎达到了整个地球。 美国当时在组建GPS时，需要解决卫星究竟放在近地、中、高轨道，效费比最好。

近地轨道，发射成本低且精度高，但是想要全球覆盖，需要几百颗卫星，成本太大，负担不起。

高轨道，理论上3颗就能搞定，但是精度差且发射成本高难度大。

美国最后抢占中轨道，用24颗卫星完成布局。中轨道不仅仅能用于卫星系统，还能用于个人通信。 作为卫星导航系统时，能够做到真正的全球覆盖以及更有效的频率利用。

GPS可以为 海陆空进行全方位实时导航和定位 等，同时以 全天候、高精度等 特点赢得不少人的青睐。 同时， GPS不仅仅开放了民用领域，甚至还实行了全球免费体系。 这为后来中国乃至欧洲研制自己的卫星导航系统埋下伏笔。

什么最贵？当然是免费的。

其实, GPS最初实行免费是迫不得已，因为它当时很难收取到相关费用，说白了就是收不上来。 美国只能选这关停或者开放某个区域GPS信号，而非控制接入GPS的设备数量。就这样， 与其收不了费用，倒不如做个顺水人情，让大家免费使用。同时告诉大家， 与其花费巨额资金研制，倒不如直接用美国的，这样不仅省钱还省事，一举两得嘛！

就这样GPS迎来了高速发展期，几乎垄断了全球市场。俄罗斯的格洛纳斯，由于遭遇资金等问题，一度只有少量卫星能够正常工作。当时可以说市场上可以跟GPS一较高低的都没有。

全世界很快就见识到了GPS的性能究竟有多么厉害。 在1991年的海湾战争期间，美军把此系统应用在战争中，甚至实现了一个“战场奇迹”。美军依靠GPS信号导航，实现了两枚导弹先后命中同一个目标。 这场战争让全世界很多国家都猛然一惊，原来战争可以这样整。

随后不少国家都在自己武器系统上加装了GPS系统。我国也在武器上加装了民用GPS版（军用版只供应美军）， 但是对于依靠美国GPS一直比较担忧，如果一直依赖美国GPS，那么就有可能带来不可承受的代价。然而， 担忧很快变成了现实。

中断GPS信号——中国导弹未能命中目标

然而， 天下没有免费的午餐，很快美国就将自己原有的霸道，带到了GPS中来。 1996年台湾地区某个人抛出了不当言论，一时间导致台海局势紧张起来。而解放军随即举行军事演习，向距离台湾旁边的东海海域爆射导弹，加以警告。

然而， 解放军先后发射了3枚导弹，其中只有第一枚命中了目标，第二枚第三枚居然没有命中目标。甚至都无法及时跟踪，最终导致两枚导弹严重脱离目标区域。

事后分析得出结论是 美国方面突然中断了GPS信号，导致这两枚导弹发射失败。 甚至在这次紧张的台海局势期间，美军还派遣了航母战斗群为其做支撑。面对这种情况，解放军无法对美军航母进行有效持续地跟踪，最终无法进行强有力的威慑，不得不说真憋屈。而后， 中国下定决定无论花费多少钱，必须要做出自己的卫星导航系统。

中国很早就有研制卫星导航系统的计划， 奈何腰包不足， 只能让这个计划一度搁浅。 但经历这番惨痛教训后，中国重启了卫星导航系统的计划，并 制定了卫星导航系统 “三步走”的战略 ，分别为北斗1号、北斗2号、北斗3号系统。

其中 2000年发射了2颗地球静止轨道卫星 ，建成系统并投入使用 ，以及2003年发射了第3颗地球静止轨道卫星，进一步加强系统能力，自此北斗1号卫星导航系统成功建立，实现了第一步走战略。 中国由于当时没钱，再加上最佳轨道被占（中轨道），第一代北斗系统，只能采用3颗卫星实现最基本导航系统，至于精度，相信大家都清楚吧！

加入“伽利略”惨被坑

然而，就在中国打造北斗2号导航系统期间， 欧盟伸出了橄榄枝，邀请中国参加“伽利略”卫星导航系统。

根据协议中国计划投入2亿欧元，并享受 五分之一的拥有权和100%的使用权 。当时，双方达成合作可谓是各取所需， 欧盟看中了中国这个巨大市场，而中国却是不想美国GPS一家独大。

奈何欧盟内的国家明争暗斗（背后疑似有美国在推波助澜），以及只顾自己眼前利益，甚至 还把作为投资方的中国排挤在外，压根不提供不分享核心技术 。 瞬间让中国大失所望。随后退出了“伽利略”系统， 坚决自主研发北斗系统。而这也印证了那句“靠别人不如靠自己”。

令人吃惊的中国速度——北斗卫星快速发射并组网

欧盟则在2005年发射了第一颗“伽利略”卫星。而中国的北斗2号直到2007年才发射了第一颗卫星。

随后从2010年到2012年，中国让欧盟乃至全球见识到了啥叫“中国速度”， 3年间中国用12枚火箭运送了14颗卫星到天空 ，自此北斗2号16颗卫星全部进入轨道，正式宣告北斗2号卫星导航系统完成建设，也意味着中国已经完成北斗卫星导航系统的第二步走战略，也意味着中国在亚太地区有自己的卫星导航系统。

2009年中国启动了北斗3号卫星系统计划 ， 截止2018年完成19颗卫星发射任务，并完成组网，完成北斗3号卫星系统的基本建设。而在2020年6月23日，第30颗卫星顺利升空，自此，北斗3号系统彻底完成建设，并向全球提供服务，顺利完成北斗卫星导航系统的第三步走战略。

中国人经过 20年的努力走完了欧美人40年的历程，8万多人，300多个科研单位， 为中国卫星导航系统 探索 自主道路，但是其中的 心酸只有中国人才明白。

星载原子钟——三百万年差一秒，有钱都难买到技术

北斗总师 杨长风 曾说，中国参加“伽利略”是为了 星载原子钟 ，而这也是北斗导航系统的一个核心。 然而在签合同时欧洲人 拒绝提供 。因此中国人只能怎么办，那就只能自己撸起袖子加油干， 3支科研单位你追我赶， 耗时2年多，终于造出了中国的星载原子钟 ，并且 精度 达到了惊人的 300万年差一秒， 远超同行的10万年差一秒。就这样中国突破了外国的技术封锁。

星间链路 ——北斗3号绝招

另外， 北斗3号还有一个绝招是其他三个卫星导航系统没有的，它就是 星间链路 ， 可以实现两颗卫星之间进行信息交换， 也是北斗3号实现全球导航服务的重要手段。

星间链路 可以实现太空我们看不见的和能看见导航卫星之间的数据传输， 极大地 提高了工作效率 ，以及 降低相关成本 。同时有了星间链路的加持，卫星导航系统 可实现自主导航， 说白了就是 不依靠地面系统，仅仅依靠卫星也能接收卫星导航信号，实现精确导航。

另外，北斗系统还具有 抗遮挡能力强 （采用3种轨道组成混合 星座 ） ； 高精度 （多频信号组合等提高精度） ，以及 融合导航和通信能力 ，使其具有实时导航、快速定位、精确授时、位置报告和 短报文通信 五大功能。

尤其是短报文通信， 曾经在2008年汶川地震中大展身手 。短报文类似“短信”，是在不借助任何互联网和其他通信手段下，给北斗卫星发送“短信”，再通过北斗卫星把“短信”传递给想要传递的人。

汶川地震后，震区所有信号中断，灾情信息无法第一时间传递出来， 而北斗系统具有的短报文，却能不受信号限制，直接通过卫星传递出来，极大的方便了后续救援人员。

虽然我们在北斗卫星导航系统中投入了大量资金，但是也收获了很多技术突破，同时在2019年的时候北斗卫星的全球总产值已经达到了 3000多亿元人民币 。2020就已经突破了 4000亿元 。短短一年就飞涨了1000亿， 产出效率真的非常惊人 。现在全球已经有 100多个国家与中国签订北斗导航系统合作协议，后续将会有更多国家与北斗进行合作。

现在我国拥有强大的 经济和军事实力（具有反卫星能力） ，美国同时也错过时机，现在想要通过某些手段来整治北斗，也得自己好好掂量掂量。中国强大的底气让美国不得不打消这个念头。

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