2018年11月19日凌晨2點(diǎn)，隨著長征三號(hào)乙火箭和遠(yuǎn)征一號(hào)上面級(jí)組合順利從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心升空，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)第42、43顆衛(wèi)星進(jìn)入組網(wǎng)階段。這標(biāo)志著今年10次北斗發(fā)射任務(wù)圓滿結(jié)束，其中8次為一箭兩星任務(wù)，共計(jì)布置了18顆衛(wèi)星進(jìn)入軌道，且所有發(fā)射任務(wù)均獲成功。

這天的發(fā)射標(biāo)志著今年的北斗建設(shè)大潮告一段落（圖源：中國航天科技集團(tuán)）

按照北斗35顆衛(wèi)星的設(shè)計(jì)布局，今年無疑是北斗建設(shè)史上最核心的一年，也創(chuàng)下了全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組網(wǎng)最快紀(jì)錄。世界四大系統(tǒng)中，美國GPS系統(tǒng)最快紀(jì)錄為一年6星，蘇聯(lián)/俄羅斯格洛納斯（GLONASS）系統(tǒng)為一年9星，歐洲伽利略（Galileo）系統(tǒng)為一年6星。

毫不夸張地講，北斗今年的建設(shè)速度是空前的，隨著2019年繼續(xù)布網(wǎng)剩余衛(wèi)星、且前期衛(wèi)星陸續(xù)度過調(diào)試期正式服役，北斗將徹底點(diǎn)亮全球。

2018年11月16日北斗衛(wèi)星全球可見情況，目前亞太地區(qū)已經(jīng)逐步點(diǎn)亮，全球建網(wǎng)仍在進(jìn)展中（圖自：http://beidou.gov.cn）

一、為什么建設(shè)北斗系統(tǒng)？

想必會(huì)有很多人問起這個(gè)問題：成熟的GPS系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了30多年，商業(yè)規(guī)模化做得非常廉價(jià)、高效，為什么還要花巨額資金建設(shè)自己的北斗系統(tǒng)？

事實(shí)上，GPS本質(zhì)是一個(gè)軍用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，隸屬于美國空軍，常年保持32顆在軌工作。這個(gè)系統(tǒng)主要包含軍用碼和民用碼兩種信號(hào)，顯而易見，軍碼和民碼的精度級(jí)別不在一個(gè)量級(jí)，前者是毫米級(jí)別，后者是分米級(jí)別（還是美國取消信號(hào)干擾后）。

依賴GPS導(dǎo)航的戰(zhàn)斧式巡航導(dǎo)彈是“外科手術(shù)式打擊”的著名武器之一（圖自：Wikipedia）

GPS的出現(xiàn)，為人類戰(zhàn)爭史貢獻(xiàn)了一個(gè)新詞“外科手術(shù)式打擊”，該詞起源于1990年的海灣戰(zhàn)爭，GPS精密制導(dǎo)武器嶄露頭角。最典型的例子是原本需要數(shù)十架轟炸機(jī)、投彈數(shù)百噸才能完成的水壩轟炸任務(wù)，變成僅需2枚導(dǎo)彈在數(shù)百公里外突襲發(fā)射即可，甚至第二枚可以通過第一枚炸開的大壩缺口鉆進(jìn)去。后續(xù)戰(zhàn)爭中，各種精準(zhǔn)打擊的例子比比皆是。目前，美軍除了子彈以外幾乎所有會(huì)動(dòng)的武器、裝備、士兵都攜帶了GPS定位模塊。

它對(duì)于民用的意義也極大。我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降亩ㄎ环?wù)，包括但不限于地圖導(dǎo)航、共享單車/打車等，都依賴GPS。大型電網(wǎng)、金融交易、電信通訊等都需要星上原子鐘精密授時(shí)?？茖W(xué)領(lǐng)域，很多研究地球重力場、磁場、板塊運(yùn)動(dòng)、大氣、海洋、冰川、自然災(zāi)害的衛(wèi)星，都需要GPS系統(tǒng)幫助衛(wèi)星精密定軌。大型基建工程，例如高鐵、大橋、機(jī)場建設(shè)，也需要GPS標(biāo)定。新興技術(shù)中自動(dòng)駕駛、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)亦是如此。

但GPS是不以你的利益為第一位的，它是以美國利益為第一位，無可厚非。早期，GPS系統(tǒng)在所有的民用信號(hào)上放了干擾。后來為應(yīng)對(duì)俄羅斯/蘇聯(lián)的格洛納斯系統(tǒng)挑戰(zhàn)，取消了這個(gè)干擾（2000年5月2日），然后定位精度就得到極大提高。

去除主動(dòng)干擾后，GPS定位精度大大提高（圖自：http://schlaggo.de）

作為運(yùn)營者，停止GPS服務(wù)、增加干擾、乃至提供虛假位置服務(wù)信息，都具有可執(zhí)行性，這不僅對(duì)于民用，對(duì)于軍用更是致命的。1999年印巴Kaigil戰(zhàn)爭期間，美國直接關(guān)停了印巴戰(zhàn)區(qū)的所有GPS服務(wù)，導(dǎo)致雙方依賴GPS的設(shè)備無法使用，給雙方造成巨大損失。這件事情之后，印度徹底放棄了原本依賴GPS增強(qiáng)印度地區(qū)服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)，決心自己做一套獨(dú)立的系統(tǒng)（現(xiàn)在僅有日本的QZSS/準(zhǔn)天頂系統(tǒng)是依賴GPS）。

歐盟亦是如此想法，可是中國曾經(jīng)拋出橄欖枝后并沒有所以然，核心技術(shù)對(duì)我們依然是封鎖的。那么問題來了，中國不依賴GPS、改成依賴伽利略系統(tǒng)就是好事情了？印度都在搞自己家的系統(tǒng)，我們要不要自己搞一套？

于是過去20多年內(nèi)，中國航天人篳路藍(lán)縷，以啟山林，從實(shí)驗(yàn)階段開始走，逐漸實(shí)現(xiàn)區(qū)域有源定位（2004）、區(qū)域無源定位（2012）和全球無源定位（2020），這就是北斗一代、二代和三代，逐步掌握獨(dú)立自主的核心技術(shù)。現(xiàn)在是北斗三代建設(shè)的核心期，大概將在2020年完成全部建設(shè)。