中國的GPS：北斗系統
2003年3月20日，伊拉克戰爭爆發。大批轟炸機、戰斗機猛撲向伊拉克首都巴格達，用炸彈準確地將一座建筑徹底摧毀，行動代號：“斬首行動”；4月，一架B-1B“槍騎兵”轟炸機臨時接到任務，用炸彈摧毀了另一座建筑。他們的目標都是一個人：薩達姆。侯賽因，他們所使用的炸彈都是一種：聯合攻擊炸彈(JDAM)，這些炸彈之所以都能夠精確的打擊目標，是因為他們都是通過衛星定位來實現定位，提供這種定位服務的正是由24顆美國衛星組成的全球定位系統--GPS。
2003年5月25日零時34分，我國在西昌衛星發射中心用“長征三號甲”運載火箭，成功地將第三顆“北斗一號”導航定位衛星送入太空。前兩顆“北斗一號”衛星分別于2000年10月31日和12月21日發射升空，運行至今導航定位系統工作穩定，狀態良好。這次發射的是導航定位系統的備份星。它與前兩顆“北斗一號”工作星組成了完整的衛星導航定位系統，確保全天候、全天時提供衛星導航信息。
這標志著我國成為繼美國全球衛星定位系統(GPS)和前蘇聯的全球導航衛星系統(GLONASS)后，在世界上第三個建立了完善的衛星導航系統的國家，該系統的建立對我國國民國防和經濟建設將起到積極作用。
我國早在60年代末就開展了衛星導航系統的研制工作，但由于多種原因而天折。在自行研制“子午儀”定位設備方面起步較晚，以致后來使用的大量設備中，基本上依賴進口。70年代后期以來，國內開展了探討適合國情的衛星導航定位系統的體制研究。先后提出過單星、雙星、三星和3-5星的區域性系統方案，以及多星的全球系統的設想，并考慮到導航定位與通信等綜合運用問題，但是由于種種原因，這些方案和設想都沒能夠得到實現。
1982年7月由美國三位科學家提出并于12月定名的GEOSTAR系統，就是這種兩顆衛星的主動式衛星定位系統。他們在實施的過程中，由于有更優越的GPS衛星導航系統的興起并且發展相當迅速，使GEOSTAR系統不得不在1991年9月撤走資金，導致正在實施中的GEOSTA及系統宣告失敗。而我國的“北斗一號”衛星導航系統正是80年代提出的“雙星快速定位系統”的發展計劃。北斗導航系統的方案于1983年提出，突出持點是構成系統的空間衛星數目少、用戶終端設備簡單、一切復雜性均集中于地面中心處理站。“北斗一號”衛星定位系統是利用地球同步衛星為用戶提供快速定位、簡短數字報文通信和授時服務的一種全天候、區域性的衛星定位系統。
“北斗一號”衛星導航系統與GPS系統比較
(1) 覆蓋范圍
北斗導航系統是覆蓋我國本土的區域導航系統。覆蓋范圍東經約70°一140°，北緯5°一55°。GPS是覆蓋全球的全天候導航系統。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到6-9顆衛星(實際上最多能觀測到11穎)。
(2) 衛星數量和軌道特性
北斗導航系統是在地球赤道平面上設置2顆地球同步衛星顆衛星的赤道角距約60°。GPS是在6個軌道平面上設置24顆衛星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。航衛星為準同步軌道，繞地球一周11小時58分。
(3) 定位原理
北斗導航系統是主動式雙向測距二維導航。地面中心控制系統解算，供用戶三維定位數據。GPS是被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自己三維定位數據。“北斗一號”的這種工作原理帶來兩個方面的問題，一是用戶定位的同時失去了無線電隱蔽性，這在軍事上相當不利，另一方面由于設備必須包含發射機，因此在體積、重量上、價格和功耗方面處于不利的地位。
(4) 定位精度
北斗導航系統三維定位精度約幾十米，授時精度約100ns。GPS三維定位精度P碼目前己由16m提高到6m，C/A碼目前己由25-100m提高到12m，授時精度日前約20ns。
(5) 用戶容量
北斗導航系統由于是主動雙向測距的詢問--應答系統，用戶設備與地球同步衛星之間不僅要接收地面中心控制系統的詢問信號，還要求用戶設備向同步衛星發射應答信號，這樣，系統的用戶容量取決于用戶允許的信道阻塞率、詢問信號速率和用戶的響應頻率。因此，北斗導航系統的用戶設備容量是有限的。GPS是單向測距系統，用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位，因此GPS的用戶設備容量是無限的。
(6) 生存能力
和所有導航定位衛星系統一樣，“北斗一號”基于中心控制系統和衛星的工作，但是“北斗一號”對中心控制系統的依賴性明顯要大很多，因為定位解算在那里而不是由用戶設備完成的。為了彌補這種系統易損性，GPS正在發展星際橫向數據鏈技術，使萬一主控站被毀后GPS衛星可以獨立運行。而“北斗一號”系統從原理上排除了這種可能性，一旦中心控制系統受損，系統就不能繼續工作了。
(7) 實時性
“北斗一號”用戶的定位申請要送回中心控制系統，中心控制系統解算出用戶的三維位置數據之后再發回用戶，其間要經過地球靜止衛星走一個來回，再加上衛星轉發，中心控制系統的處理，時間延遲就更長了，因此對于高速運動體，就加大了定位的誤差。此外，“北斗一號”衛星導航系統也有一些自身的特點，其具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。
綜上所述，北斗導航系統具有衛星數量少、投資小、用戶設備簡單價廉、能實現一定區域的導航定位、通訊等多用途，可滿足當前我國陸、海、空運輸導航定位的需求。
缺點是不能覆蓋兩極地區，赤道附近定位精度差，只能二維主動式定位，且需提供用戶高程數據，不能滿足高動態和保密的軍事用戶要求，用戶數量受一定限制。
但最重要的是，“北斗一號”導航系統是我國獨立自主建立的衛星導航系統，它的研制成功標志著我國打破了美、俄在此領域的壟斷地位，解決了中國自主衛星導航系統的有無問題。它是一個成功的、實用的、投資很少的初步起步系統。
此外，該系統并不排斥國內民用市場對GPS的廣泛使用。相反，在此基礎上還將建立中國的GPS廣域差分系統。可以使受SA干擾的GPS民用碼接收機的定位精度由百米級修正到數米級，可以更好的促進GPS在民間的利用。當然，我們也需要認識到，隨著我軍高技術武器的不斷發展，對導航定位的信息支持要求越來越高。北斗導航系統僅是我國近期滿足四化建設需要的自主簡易導航系統，因此，我們必須在發展“北斗一號”的基礎上，借鑒國外GPS、GLONASS的成功經驗，開發我國二代衛星導航系統，我們有理由相信，在不久的將來，具備先進性、適用性、軍民兩用、抗干擾性、抗繼毀性等特征的，適合我國的國情的“北斗二號”將會展現在大家面前，更加完善的我國衛星導航系統也必將建立。
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