北斗三號衛星本月首射，北斗系統為何如此重要？

今年9月29日，第一批兩顆「北斗三號」衛星將從西昌衛星發射中心升空，這是將迄今為止精度最高的北斗衛星，民用定位精度高達2米。

從2000年10月31日首顆北斗導航實驗衛星「北斗-1A」發射算起，中國已經發射總計23顆北斗導航衛星，其中仍在軌工作的有約20顆。

北斗導航衛星星座想像圖（圖片來自NEW CHINA）

在細說北斗衛星導航系統之前，我們先了解一下什麼是衛星導航系統。

衛星導航系統:星星的燈塔

衛星導航系統，簡稱GNSS系統，它是距離我們兩萬公里的一群星星，它們不會發光也不會發熱，甚至我們用肉眼沒辦法觀察到它們，但它們卻為我們提供著位置服務。

在GNSS俱樂部中一共有4位VIP會員，除了大家所熟知的美國GPS系統以外，還包括俄羅斯的GLONASS系統、歐盟的伽利略系統以及我國自主建設的北斗衛星導航定位系統。

美國GPS系統（圖片來自網路）

何為北斗？為何它如此重要？

北斗衛星導航定位系統，是我們國家自主建設的衛星導航定位系統，現在正處在建設和應用推廣的階段，它由五顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成，預計北斗衛星導航系統將在2020年左右將為我們提供一個全球性的服務。

北斗衛星導航定位系統（圖片來自網路）

北斗系統從誕生到現在，已經通過多方面驗證：它的精度和可靠性，完全不輸GPS導航系統。

或許你會問：有GPS了，還要北斗幹嘛？

事實上，GPS系統並沒有想像的那麼可靠。因為GPS系統只開放了民碼信號，而GPS民碼信號在戰爭時候很容易說變就變，因此，為了保障自主權，歐盟建設了伽利略系統。

對我們來講也是如此，為了保障信號的可靠性，國家開始建設屬於我們自己的北斗系統。除了民碼之外，北斗還有軍碼。軍碼經過了加密等特殊設計，想要破解它，恐怕只有穿越時空，回到北斗軍碼設計的現場偷聽才能知道咯。

北斗的應用，只有你想不到

6月12日23時30分，我國第23顆北斗衛星成功發射。北斗系統已經發射了這麼多顆衛星，到底它能幹什麼呢？

我國第23顆北斗衛星成功發射（圖片來自網路）

如果大興安嶺發生火災，北斗系統能夠為營救人員提供方位和方向的服務；藏羚羊遷徙，北斗系統可以保護野生動物；在海洋上我們所用的通信定位手段都非常少，北斗衛星導航能夠有效保障漁民的生命安全；它還能用於精準農業，用於農業現代化當中非常精密的控制大型車輛定位和監控；大型集裝箱航運和海運……

北斗用於漁業（圖片來自網路）

北斗系統不僅提供了位置、導航和授時這樣的功能，而且還提供通信功能。美國GPS之父帕金森教授曾經這樣盛讚北斗的導航通信一體化功能：「既能夠知道你在哪裡，也能夠知道我在哪裡,這是多麼美妙的體驗。」

那麼通信到底有什麼用呢？舉一個簡單的例子，《魯賓遜漂流記》中，男主人公一個人漂流到孤島上生存了數年。如果這個故事發生在現在，他會怎麼辦呢？如果選擇GPS，他只能知道自己在什麼位置，無法通知別人前來救援，所以他還是只能留在荒島上求生。

魯賓遜漂流（圖片來自網路）

如果他用的是北斗系統，情況完全不一樣了，他既可以知道自己的位置，還能夠把他的位置發送給方圓幾十公里、幾百公里甚至千里之外的人，他很快就可以在救援船上和手持GPS的小夥伴說拜拜了。

北斗之路，任重道遠

北斗系統非常好用，而且可用，為什麼在生活當中我們大家很少用北斗，而用GPS用得多呢？

GPS衛星導航定位系統比北斗系統早建設了大約20年，20年的歷史鴻溝不是我們一朝一夕技術能夠填補的。GPS系統的應用推廣都已經非常成熟，比如現在最便宜的GPS晶元可能大約兩美元左右，而北斗系統的晶元價格，由於量產等原因可能仍然普遍在百元左右。

用不起制約著北斗發展，但是用不起不是制約主要因素。不敢用、不想用，是制約北斗發展的重要原因。

但是我們相信北斗這一艘巨輪在大家支持下，在科研工作者的不懈努力下，一定可以繼續乘風破浪走向世界！

出品：科普中國

製作：北京雲澤洪輝科技 趙輝 劉彬

監製：中國科學院計算機網路信息中心

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本文由科普中國融合創作出品，轉載請註明出處。

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