這段時間一段院士采訪直接炸了科技圈,干了半輩子北斗的老專家直接戳破了很多人根深蒂固的誤區。很多人平時順口就說北斗是中國版GPS,這話聽著像是夸人,其實從根上就錯了。全程參與北斗三代建設的劉經南院士站出來發話,這個標簽咱們不能要。
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這位劉經南院士今年已經83歲,是武漢大學教授,也是國家衛星定位系統工程技術研究中心主任。從北斗一號一路跟著走到北斗三號,三十多年的心血都砸在這里,說他最有話語權沒人能反駁。老百姓隨口說的中國版GPS,聽著像認可,其實就是默認北斗是GPS的跟風替代品,說白了就是矮化北斗。老爺子這次公開糾正,就是要把這層糊了好久的誤解徹底揭掉。
現在北斗一共50顆在軌衛星,空間信號精度優于2米,全球定位精度優于10米,測速精度優于每秒0.2米,授時誤差不到20納秒。開了精密單點定位模式,水平精度優于0.3米,垂直精度優于0.6米,直接做到了厘米級。目前GPS在民用領域,普遍還在米級精度晃悠。這差距擺在這里,不用多解釋大家都懂。
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比精度更本質的差距,在底層功能架構上。GPS本質上就是個單向收音機,只有衛星往下播信號,終端只能被動接收,用戶沒法回傳信息。北斗不一樣,短報文通信是全球衛星導航系統里獨一份的雙向通信技術。沒手機信號沒基站的深山老林、茫茫大海,北斗照樣能收發消息,單次就能傳1000個漢字,這功能真的能救命。
今年3月初,包頭市應急管理局在山區辦了場失聯人員搜救演練。現場完全沒有常規通信信號,參演人員靠北斗短報文系統,把語音和實時回傳到指揮中心,雙向聯動全程順暢。換做GPS,在這種地方只能干等著沒轍。
兵器工業集團今年2月推出一款集成北斗短報文的海上救生衣。人不小心落水,救生衣會自動發送帶定位的求救信息,救援方收到之后還能反向回復,整個救援鏈路直接閉合。這事GPS根本做不到,半點頭緒都沒有。
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信號設計的差距也很大。GPS是1978年的產物,受限于當年的技術,只用了單頻信號。單頻最大的問題就是電離層的帶電粒子會折射延遲信號,直接拉低定位精度。北斗直接用上了三頻信號,多個頻段同時工作,還能互相校驗糾錯。不依賴地面基站,信號照樣穩得住。低緯度地區和高原山區電離層干擾最猛,GPS在這些地方定位容易飄,北斗紋絲不動。
星座的設計思路也完全不同。GPS全都是中圓軌道衛星,北斗是高軌、中軌混合編隊,高軌衛星占比更大,抗遮擋能力天生就強。尤其是在亞太地區,這種設計帶來的性能優勢特別明顯。
老爺子說話敞亮,沒光撿好聽的說,也沒回避北斗現在存在的問題。他直言北斗產業現在有成長的煩惱,兩萬多家參與企業,龍頭太少,規模型制造類上市公司還不到4家。大量廠商擠在低端賽道拼價格,利潤壓到見底,根本拿不出多余的錢投研發。大眾消費端的產品長得幾乎一模一樣,消費者分不出差異,只能比誰更便宜。這么卷下去,到最后大家都沒好結果。
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出路老爺子也給得明明白白。北斗的未來不用跟GPS在同一條賽道拼高低,要做的是技術升維,開辟新賽道換道超車。說白了就是把通信、導航、遙感、行為控制四種能力融合成一站式的時空智能服務,也就是業內說的通導遙控一體化。武漢光谷的自動駕駛實測數據就能說明問題,單用GPS定位成功率不到60%,北斗加5G加視覺加AI的融合方案,直接把成功率拉到了95%以上。差的可不只是三十五個百分點,放在自動駕駛場景里,這就是能用和不能用的分界線。
今年4月1日起,北斗短報文與地面網短消息互通的技術標準正式實施。中國移動、中國星網、華為、榮耀、vivo一堆行業巨頭都參與了標準制定。標準落地之后,普通手機不用額外加裝專業終端,在沒有地面信號的地方也能通過北斗衛星發短信。北斗正在從專業領域,一步步走進普通人的口袋。
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還有一個值得關注的突破,清華大學智能微系統與納衛星團隊花了二十年,搞出了全球首創的光學導航定位技術。這套系統用光信號搭建太空導航網絡,光波直線傳播,天生就抗干擾。哪怕無線電信號全被壓制,光學導航照樣能頂上去,給北斗體系又多添了一層保障。
今年3月13日,中國衛星導航系統管理辦公室宣布,北斗要給在軌衛星實施遠程升級。不用發射新衛星,不用停止服務,就能直接給50顆在軌衛星遠程刷機,把性能再往上提一檔。光是這個操作,就已經很能說明北斗的技術實力了。
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劉經南院士有一段話特別值得琢磨。他把時空信息產業比作慢變量,說它不像互聯網那樣一夜爆紅,但是影響特別深遠。就像水和空氣,平時感受不到它存在,一旦失去,很多行業都會直接停擺。仔細想想確實是這么回事。
平時打車點外賣坐高鐵,沒人會特意在意手機調用的是北斗還是GPS。可真遇到地震洪水,地面基站全部癱瘓,那個還能把信號傳出去的,名字就是北斗。繞回最開始的問題,為啥不能叫北斗中國版GPS。因為這個說法從根子上就錯了。
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GPS是1978年的設計,北斗一號1994年立項的時候,就選了一條完全不同的技術路線。三頻信號、短報文通信、混合星座、通導遙一體化,這些能力GPS統統沒有。拿一個不具備這些能力的舊系統給北斗貼標簽,是對北斗三十二年自主創新的誤讀。老爺子說得好,現在北斗在全球服務性能和精度上已經超越GPS,這是了不起的成就,但也只是新的起點。產業短板確實存在,行業內卷的問題確實嚴峻,可方向已經明確了,不在舊賽道上跟別人比速度,要自己修一條新路走。北斗就是北斗,別再給它貼別人的標簽了。
參考資料:證券時報 人民財訊·大觀劉經南院士專訪
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