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中國打贏了一場硬仗!突破西方封鎖,這項核心技術令印度心慌!

眾所周知, 當今世界無論是軍事還是經濟、生活等領域都離不開導航定位, 它關係到一個國家的命脈, 而覆蓋全球的衛星定位導航系統可以說是一個國家國力的象徵。

就在一周前, 9月16日, “全球首顆支援新一代北斗三號信號體制的多系統多頻高精度SoC晶片”正式發佈。 該晶片用於北斗三號衛星系統建設, 在無需地基增強的情況下, 便可實現亞米級的定位精度, 實現晶片級安全加密。

目前, 北斗三號系統已正式啟動建設, 計畫今年底將發射四顆全球組網衛星。 除了全球覆蓋以外, 在性能上、系統的可靠性上, 還會有大的提高。 從定位精度來講, 會在現有系統性能提高一到兩倍。

要知道, 北斗衛星導航系統是我國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統, 打破了歐美對核心技術和部件的封鎖和壟斷, 可以在全球範圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,

並具有獨特的短報文通信功能。

▲北斗導航系統總設計師楊長風

我國發展北斗衛星導航系統有多牛叉?講個故事就知道了。

在做衛星導航的領域, 有一個高大上的俱樂部, 全球超過200多個國家和地區中,

只有4家能夠躋身成為它的會員, 這個俱樂部就是全球導航衛星系統(GNSS), 四個會員分別是美國全球衛星定位系統(GPS), 俄羅斯的格洛納斯全球衛星導航系統(GLONASS), 歐盟的伽利略衛星定位系統(Galileo)以及中國“北斗”導航系統(BDS)。

四位至尊會員的崛起

l 美國篇

美國的GPS系統起步最早, 但啟發它的卻恰好是蘇聯。

1957 年10月4日, 蘇聯發射了全世界第一顆人造地球衛星, 開創了人類的空間世紀。 美國的兩位科學家對此密切關注, 他們在霍普斯金的應用物理實驗室裡發現了一個現象, 那就是這顆衛星的頻率出現了偏移, 經研究發現是相對運動引起的多普勒頻移效應。

▲第一顆進入地球軌道的人造衛星Sputnik-1

這兩位科學家對此進行了實驗研究, 發現如果在地面上架設多部接收機, 就可以根據接收到的信號的不同頻差推算出這個衛星的具體位置, 這個發現很快就被美國海軍知道了, 這下子海軍軍艦定位的問題就有解了。

於是GPS系統就按這種思路啟動了。

1958年美國開始研製GPS系統的前身“子午儀衛星定位系統”,

1964年即投入使用。 到了七十年代, 美國正式開始研製包括太空中的24顆GPS人造衛星;地面上1個主控站、3個資料注入站和5個監測站的GPS系統。

1989年2月14日, 第一顆GPS工作衛星發射成功。 1993年底, 由“21+3”顆衛星組成的GPS系統組網完成, 實現全球定位導航。 由於美國最早研製並將GPS系統投入實用, GPS幾乎成為衛星導航的代名詞,在全球佔據統治地位。

l 俄羅斯篇

作為冷戰時期與美國全球爭霸的對手,1982年蘇聯也終於開始研製自己的衛星導航系統,並於1990年至1991年間建成具備覆蓋全球的衛星導航系統,這就是格洛納斯。

格洛納斯系統最終完成的1990年至1991年間正是紅色蘇聯最後的時光,可以說格洛納斯是蘇聯留給俄羅斯最後的禮物,一件極為寶貴的禮物。蘇聯解體後,由於俄羅斯經濟困難,格洛納斯系統一度因年久失修處於崩潰邊緣,直到21世紀普京上臺後,在石油天然氣經濟的興盛下,經過十餘年的努力,到2010年10月才補齊了全球導航所需的24顆衛星。

l 歐盟篇

現在,第三位會員——歐盟要出場了,正是它激發了我國獨立自主建設導航系統的決心。

1990年代,蘇聯解體後,美國的歐洲小夥伴們有了自己的想法,由德國、法國、義大利投資希望建立歐洲的衛星導航系統,並以義大利天文學家伽利略的名字命名。

2002年時甚至一度傳出,“由於美國的壓力以及經濟問題,伽利略系統的計畫‘接近死亡’”,但在“歐盟成員國認為,在政治衝突中擁有一個不會被美國輕易關閉的衛星定位授時系統是很重要的”共識下堅持了下來,目前仍在建設中。

不過,由於伽利略系統希望向所有使用者提供超過GPS的定位精度,美國擔心會被其敵人使用,而始終對伽利略系統並不友好。甚至有美國官員暗示,一旦裝備伽利略系統的武器攻擊美軍,美國將考慮擊落伽利略衛星。

l 中國篇

重頭戲來了,為什麼說北斗衛星導航和伽利略衛星導航有淵源?

其實,中國早在1970年代就開始研究衛星導航系統——“燈塔”計畫,幾乎與美蘇同時。但因為種種原因,直到1994年才正式開始北斗導航系統的研製,2003年才擁有了3顆衛星組成的北斗導航試驗系統。

▲北斗導航衛星發射成功

也是在2003年,中國花費2.3億歐元(約合2.72億美元)買到了加入伽利略系統的門票,打算從歐洲引進核心器部件原子鐘。但最後簽協議時,歐洲公司突然終止了合作,歐盟在美國壓力和自身一群宵小國家的小算盤算計下,將中國排除在核心專案之外。中國毅然決定,將推出北斗二代與伽利略定位系統競爭。

遭遇西方國家封鎖、獨立自主研發的路可不好走啊。

期間,甚至還傳出了中國北斗系統搶奪伽利略系統頻段的新聞。國際電信聯盟(ITU)分配給北斗系統4個頻段——E1(1590MHz)、E2(1561MHz)、E6(1269MHz)和E5B(1207MHz),與伽利略系統使用或計畫使用頻段存在重合。國際電信聯盟頻段分配依照先佔先得原則,誰先使用就擁有該頻段的優先權,完全各憑本事。

這是一場我們輸不起的硬仗。

2007年4月,北斗二號第一顆衛星,受某國複雜電磁干擾,衛星通信甚至發生了阻斷。中國在三個月內拿出了具有強大抗干擾能力的新衛星載荷,從此不懼怕任何干擾。中國最終在那年成功發射了第二代北斗系統第一顆衛星——試驗衛星北斗二號-M1,搶先佔據了上述4個頻段。

2009年,歐洲航空航天局專家領銜的代表團飛抵北京,代表歐盟的伽利略衛星導航系統,請求與中國展開頻率爭議談判。中國矜持了6年,繼續往天上打了20顆北斗二號。到2015年初,已經急成熱鍋上的螞蟻的歐盟被迫接受了中國提出的頻率共用理念。

截至2012年底,第二代北斗導航系統已發射衛星16顆,實現了亞太地區的導航。2015年,第三代北斗導航系統首顆衛星發射入軌,標誌著由35顆衛星組成的第三代北斗導航系統開始建設,預計將於2020年實現全球覆蓋。

阿三想做“程咬金”

據俄媒此前報導,克里姆林宮多次強調“加強高科技領域的合作是中俄兩國的合作重點”,其中之一即是中國“北斗”導航系統(BDS)與俄羅斯“格洛納斯”導航系統(GLONASS)的合作,兩個導航系統的相容工作正在進行中。

這就讓某些人坐不住了。

印度也在研發自己的衛星導航系統——印度區域導航衛星系統”(IRNSS),目的是防止戰時無法獲取GPS信號。印度定位系統與中國北斗的發展路徑相似,第一步先建立覆蓋印度全境的“區域衛星導航系統”,第二步覆蓋全球。

2013年,印度第一顆導航衛星入軌,同年中俄航太合作大綱出爐。原計劃於2015年建成的區域導航系統,直到2016年4月第7顆衛星入軌才建成。至此,印度衛星定位系統進入第二階段,但進度似乎很慢。2017年8月31日,為替換出故障的2013年發射的第一顆衛星,印度用國產PSLV-C39型運載火箭進行了最新一次的導航衛星發射,但因整流罩在火箭上升過程中分離失敗導致衛星發射失敗。

眼見毛子的“格洛納斯”信號放在眼前,如果能共用的話那就太好了。郎有情妾是否有意呢?

由於經濟的隕落,俄羅斯難以維持格洛納斯系統,但它卻是俄羅斯手中絕不可丟棄的好牌,最好的選擇莫過於尋找合作夥伴,而中印就成了現成的選擇。

但是,讓阿三沒想到的是,老毛子最終居然選擇了我們。此前,中俄兩國已經簽訂《2013-2017年中俄航太合作大綱》,衛星導航位列其中。

通過合作,中國北斗系統將提前實現覆蓋全球的目標,俄羅斯格洛納斯系統也得以繼續維持,可謂雙贏。據俄羅斯媒體報導:

“雙方已經將兩個系統覆蓋的範圍、運行條件、干擾的可能、對精度的影響等各方面進行了評估,發現兩個系統聯合運營時,精度比各自運營時提高不少。”

精度是導航體系的生命,精度的提高對於軍事用途來說好處是顯而易見的,特別是衛星制導武器,打擊精度更高。

就在金磚峰會前,俄羅斯方面還披露,《2018-2022年中俄航太合作大綱》也將於今年秋季簽署。

故事講到現在,我們反倒要感謝當年歐洲公司的變卦,感謝西方對我們的技術封鎖,這才有我們自主智慧財產權的原子鐘。老人家說過,封鎖個十年八年,中國什麼問題都解決了。

GPS幾乎成為衛星導航的代名詞,在全球佔據統治地位。

l 俄羅斯篇

作為冷戰時期與美國全球爭霸的對手,1982年蘇聯也終於開始研製自己的衛星導航系統,並於1990年至1991年間建成具備覆蓋全球的衛星導航系統,這就是格洛納斯。

格洛納斯系統最終完成的1990年至1991年間正是紅色蘇聯最後的時光,可以說格洛納斯是蘇聯留給俄羅斯最後的禮物,一件極為寶貴的禮物。蘇聯解體後,由於俄羅斯經濟困難,格洛納斯系統一度因年久失修處於崩潰邊緣,直到21世紀普京上臺後,在石油天然氣經濟的興盛下,經過十餘年的努力,到2010年10月才補齊了全球導航所需的24顆衛星。

l 歐盟篇

現在,第三位會員——歐盟要出場了,正是它激發了我國獨立自主建設導航系統的決心。

1990年代,蘇聯解體後,美國的歐洲小夥伴們有了自己的想法,由德國、法國、義大利投資希望建立歐洲的衛星導航系統,並以義大利天文學家伽利略的名字命名。

2002年時甚至一度傳出,“由於美國的壓力以及經濟問題,伽利略系統的計畫‘接近死亡’”,但在“歐盟成員國認為,在政治衝突中擁有一個不會被美國輕易關閉的衛星定位授時系統是很重要的”共識下堅持了下來,目前仍在建設中。

不過,由於伽利略系統希望向所有使用者提供超過GPS的定位精度,美國擔心會被其敵人使用,而始終對伽利略系統並不友好。甚至有美國官員暗示,一旦裝備伽利略系統的武器攻擊美軍,美國將考慮擊落伽利略衛星。

l 中國篇

重頭戲來了,為什麼說北斗衛星導航和伽利略衛星導航有淵源?

其實,中國早在1970年代就開始研究衛星導航系統——“燈塔”計畫,幾乎與美蘇同時。但因為種種原因,直到1994年才正式開始北斗導航系統的研製,2003年才擁有了3顆衛星組成的北斗導航試驗系統。

▲北斗導航衛星發射成功

也是在2003年,中國花費2.3億歐元(約合2.72億美元)買到了加入伽利略系統的門票,打算從歐洲引進核心器部件原子鐘。但最後簽協議時,歐洲公司突然終止了合作,歐盟在美國壓力和自身一群宵小國家的小算盤算計下,將中國排除在核心專案之外。中國毅然決定,將推出北斗二代與伽利略定位系統競爭。

遭遇西方國家封鎖、獨立自主研發的路可不好走啊。

期間,甚至還傳出了中國北斗系統搶奪伽利略系統頻段的新聞。國際電信聯盟(ITU)分配給北斗系統4個頻段——E1(1590MHz)、E2(1561MHz)、E6(1269MHz)和E5B(1207MHz),與伽利略系統使用或計畫使用頻段存在重合。國際電信聯盟頻段分配依照先佔先得原則,誰先使用就擁有該頻段的優先權,完全各憑本事。

這是一場我們輸不起的硬仗。

2007年4月,北斗二號第一顆衛星,受某國複雜電磁干擾,衛星通信甚至發生了阻斷。中國在三個月內拿出了具有強大抗干擾能力的新衛星載荷,從此不懼怕任何干擾。中國最終在那年成功發射了第二代北斗系統第一顆衛星——試驗衛星北斗二號-M1,搶先佔據了上述4個頻段。

2009年,歐洲航空航天局專家領銜的代表團飛抵北京,代表歐盟的伽利略衛星導航系統,請求與中國展開頻率爭議談判。中國矜持了6年,繼續往天上打了20顆北斗二號。到2015年初,已經急成熱鍋上的螞蟻的歐盟被迫接受了中國提出的頻率共用理念。

截至2012年底,第二代北斗導航系統已發射衛星16顆,實現了亞太地區的導航。2015年,第三代北斗導航系統首顆衛星發射入軌,標誌著由35顆衛星組成的第三代北斗導航系統開始建設,預計將於2020年實現全球覆蓋。

阿三想做“程咬金”

據俄媒此前報導,克里姆林宮多次強調“加強高科技領域的合作是中俄兩國的合作重點”,其中之一即是中國“北斗”導航系統(BDS)與俄羅斯“格洛納斯”導航系統(GLONASS)的合作,兩個導航系統的相容工作正在進行中。

這就讓某些人坐不住了。

印度也在研發自己的衛星導航系統——印度區域導航衛星系統”(IRNSS),目的是防止戰時無法獲取GPS信號。印度定位系統與中國北斗的發展路徑相似,第一步先建立覆蓋印度全境的“區域衛星導航系統”,第二步覆蓋全球。

2013年,印度第一顆導航衛星入軌,同年中俄航太合作大綱出爐。原計劃於2015年建成的區域導航系統,直到2016年4月第7顆衛星入軌才建成。至此,印度衛星定位系統進入第二階段,但進度似乎很慢。2017年8月31日,為替換出故障的2013年發射的第一顆衛星,印度用國產PSLV-C39型運載火箭進行了最新一次的導航衛星發射,但因整流罩在火箭上升過程中分離失敗導致衛星發射失敗。

眼見毛子的“格洛納斯”信號放在眼前,如果能共用的話那就太好了。郎有情妾是否有意呢?

由於經濟的隕落,俄羅斯難以維持格洛納斯系統,但它卻是俄羅斯手中絕不可丟棄的好牌,最好的選擇莫過於尋找合作夥伴,而中印就成了現成的選擇。

但是,讓阿三沒想到的是,老毛子最終居然選擇了我們。此前,中俄兩國已經簽訂《2013-2017年中俄航太合作大綱》,衛星導航位列其中。

通過合作,中國北斗系統將提前實現覆蓋全球的目標,俄羅斯格洛納斯系統也得以繼續維持,可謂雙贏。據俄羅斯媒體報導:

“雙方已經將兩個系統覆蓋的範圍、運行條件、干擾的可能、對精度的影響等各方面進行了評估,發現兩個系統聯合運營時,精度比各自運營時提高不少。”

精度是導航體系的生命,精度的提高對於軍事用途來說好處是顯而易見的,特別是衛星制導武器,打擊精度更高。

就在金磚峰會前,俄羅斯方面還披露,《2018-2022年中俄航太合作大綱》也將於今年秋季簽署。

故事講到現在,我們反倒要感謝當年歐洲公司的變卦,感謝西方對我們的技術封鎖,這才有我們自主智慧財產權的原子鐘。老人家說過,封鎖個十年八年,中國什麼問題都解決了。

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