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我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

今天是太空與您相伴的【第1361期】

2020年6月23日,北鬥三号最後一顆全球組網衛星在西昌衛星發射中心成功發射。從2000年北鬥一号的首星發射到北鬥三号的末星入軌的20年間中國航天人用他們的集體智慧戰勝了無數的艱難險阻才終于完成了這一宏偉的航天工程。然而我們真的充分了解北鬥系統究竟是什麼嗎?事實上很多人對北鬥系統都存在或多或少的誤解。2020年北鬥收官衛星發射,國家有關部門就提出要加強宣傳以消除群眾的誤解。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

那時筆者也曾響應國家相關部門的這種号召針對當時人們對北鬥系統普遍存在的一些誤解寫過一些辟謠文章。直到前兩天我看到了一篇名為“為何有人說北鬥導航下載下傳要20元錢,中國芯的北鬥和GPS誰更好”的文章後才發現時隔一年之後還有不少人的誤解并沒消除。那麼今天筆者就再次為大家系統梳理對北鬥系統比較常見的誤解,同時對這些常見的誤解一一做出解釋。

誤解之一:既然我國現在已有自己的北鬥系統,可為什麼我們的手機上還顯示着GPS呢?

可能很多人都有這樣一種疑惑:既然我國現在已經有了自己的北鬥系統,那麼為什麼我們的手機上還顯示着GPS呢?盡管我們常把GPS挂在嘴邊,然而不少人未必真了解這一詞彙的含義。GPS是全球衛星定位系統(Global Positioning System)的英文縮寫,是以GPS的本意指的就是全球定位。嚴格意義上無論美國的全球定位系統、中國的全球定位系統還是其他國家的全球定位系統都屬于GPS的範疇。

隻不過由于美國的全球定位技術起步最早,是以美國就堂而皇之把自己的全球定位系統稱之為GPS。美國的GPS系統很早就已投入市場,幾乎所有國家都曾使用過該系統,而當時的美國基本也在該領域實作了壟斷。這也就使“GPS”一詞同時具有了廣義和狹義兩層含義:廣義的GPS就是指的全球定位;狹義的GPS則特指美國的全球定位系統。我國的北鬥系統在本質上也是一種衛星導航系統(屬于廣義範疇的GPS)。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

現在我們的手機中所顯示的GPS并不是特指美國版的GPS,而是同時相容全球四大定位系統(包括我國的北鬥系統在内)。其實我們根本無需糾結自己的手機所顯示的是“GPS”還是其他,因為我們其實早就開始在使用北鬥系統了。2020年北鬥收官之星的成功發射标志着全部組網工作的最終完成,意味着北鬥導航系統真正具備了全球覆寫能力,不過在此之前北鬥的某些功能實際上就已開始得到應用了。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

早在2000年北鬥一号系統就已開始提供部分服務。2008年的汶川抗震救災中就曾使用過北鬥的“短封包”功能。2012年北鬥二号開始為亞太地區服務。在武漢火神山、雷神山醫院的建設過程中北鬥高精度定位裝置的火速馳援確定了工地大部分放線測量一次性完成,進而實作了高精度定位、精确标繪,向世界展現了十天建成一座醫院的中國力量。由此可見其實我們早就在使用北鬥系統了。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

當然剛才提到的這些都是國家宏觀層面的使用。事實上北鬥系統在早期的應用的确是優先服務于軍事領域和國家大型公共工程,不過目前我們普通老百姓日常所用的手機也早已開始使用北鬥了。2015年後出産的國産手機基本上都是兼顧北鬥導航服務的。目前我國市場上的智能手機和各種移動終端裝置大體分為兩類:安卓機型普遍都已實作了兼顧北鬥導航服務,而蘋果機型則不支援北鬥。

誤解之二:手機連接配接北鬥需要下載下傳專門的APP

目前全世界有美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的伽利略、中國的北鬥四大全球定位系統。除此之外印度有自己的IRNSS衛星導航系統、日本有自己的“準天頂衛星”系統,但這兩種衛星導航系統屬于尚未實作全球覆寫的區域導航系統。2015年後出産的國産手機都是在支援北鬥系統的同時相容多種導航系統的,而且手機的介紹裡一般都會列出會支援哪些定位系統。

目前華為手機支援的定位有:GPS(L1+L5雙頻)/AGPS/GLONASS/北鬥(B1I+B1C+B2a三頻)/伽利略(E1+E5a雙頻)/QZSS(L1+L5雙頻)/NavIC。小米手機支援的定位有:北鬥:B1I+B2a丨GPS:L1+L5丨Galileo:E1+E5a丨GLONASS:G1丨QZSS:L1+L5|AGPS等。幾年前世界四大定位系統就簽訂了民用資訊共享的協定:四大系統共同為全球服務。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

我們的手機在接收衛星信号時四大系統中哪顆衛星信号最強就接收哪顆衛星。如果你所在的位置北鬥信号較弱,那麼你手中的定位裝置就會自動轉成GPS(狹義)導航;反過來如果你所在的位置GPS(狹義)信号較弱,那麼你手中的導航裝置也會自動轉成北鬥導航系統;有時也可能轉成俄羅斯的格洛納斯系統或歐盟的伽利略系統。手機定位其實并不用人工幹預使用何種定位系統。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

手機導航過程中會使用多款導航系統聯合定位。這也就是說用手機導航時其實并不需要人工幹預選擇具體某種系統。如果某地區某款衛星表現不好,那麼定位裝置就會自動選擇使用另外一種導航系統進行定位,是以我們在使用導航時其實并不需要專門下載下傳北鬥導航,隻需要繼續使用原來的高德地圖、百度地圖、騰訊地圖即可,因為它們都是支援北鬥系統的。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

大家不妨想想我們平時是用百度地圖、高德地圖等APP導航,那麼你見過百度發射過自己的導航衛星嗎?還有以前我們沒有北鬥時用GPS(狹義)導航,可有誰見過GPS的APP長什麼樣子嗎?隻要你的手機或終端可以接收北鬥信号,那麼就可以使用北鬥系統,根本不需要去下載下傳任何專門的APP。如果你要問我北鬥導航怎麼使用,那麼我直接告訴你:“你原來怎麼導航的,那麼你現在還是一樣操作”。

誤解之三:外國人不能使用北鬥

2020年7月31日中國外交部發言人汪文斌在對外發言中說:“北鬥不僅是中國的北鬥,也是世界的北鬥,既服務中國,也服務世界”。從2012年起北鬥二号就已開始為亞太地區服務。2013年我們和巴基斯坦簽訂了協定,進而将北鬥衛星導航系統引入到巴基斯坦。目前我們已在巴基斯坦建立起了北鬥系統地面站網。北鬥導航衛星網絡早已覆寫了巴基斯坦第一大城市卡拉奇以及其他周邊地區。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

網上有些人所熱衷炒作的“外國人能不能用中國的北鬥系統”其實根本就是一個不存在的僞命題。目前全球半數以上的國家都已使用我們的北鬥系統。如今北鬥衛星導航系統已在東盟、南亞、東歐、西亞以及非洲等地得到了廣泛的認可。在這些國家的土地權利确認、農業精準化、數字化建設、機場定時服務、車輛和船舶的監控和管理以及智能港口管理系統中到處都可以看到中國的北鬥衛星導航系統的影子。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

由此可見中國的北鬥系統早就在國際上得到了廣泛的應用,那麼現在還需要讨論什麼外國人能不能用北鬥系統的問題嗎?再說我們以前沒有北鬥的時候用的不也是别人的系統嗎?說白了衛星導航系統這東西本來就是全球通用的。北鬥在北美、非洲等地的定位精确度在5米左右,在亞太地區可以精确到2.5到3米。當然這基本可能就是公開的“民用”精确度。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

“中國芯”的北鬥并不比GPS差,甚至某些局部優越度已高于GPS了。北鬥還有一個能力就是沒有地面支援的情況下衛星系統也可以實作60天自主運作,同時上下鍊路還不受大氣電離層的幹擾。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

我也看到網上有些人質疑外國使用我國的導航系統會不會對我國的利益造成破壞。那麼反過來思考當年全球隻有美國一家有導航系統時其他國家使用美國的系統對美國的利益造成破壞了嗎?恰恰相反你越是使用美國的系統意味着你對美國的依賴性越大。為什麼中國、俄羅斯、歐盟、印度、日本都要發展自己的衛星導航系統呢?因為大家都明白國之重器不可受制于人的道理。

誤解之四:北鬥系統是否收費

晶片是專門用來接收衛星信号的。當你需要導航時就是晶片在發揮作用。事實上你所購買的手機、汽車上面本身就安裝有導航軟體和晶片,是以相關費用實際上已包含在你購買手機、汽車的費用之中。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

無論外國人、中國人如果隻是單純使用北鬥導航是免費的,可如果要使用含有北鬥晶片的手機、汽車等産品就需要花錢了。舉一個最淺顯的例子:以前你打開手機使用GPS時給美國政府交過費嗎?那麼現在使用中國的北鬥系統同樣也是免費的。現實中之是以有些人會形成使用北鬥要交費其實是混淆了北鬥系統和北鬥産品的概念:盡管單純使用北鬥系統是免費,然而使用含有北鬥晶片的産品并不是免費的。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

手機使用者認為使用北鬥系統定位要收費很多是因為受了一款名為“北鬥地圖”的APP誤導。我在上文已提過使用北鬥系統并不需要下載下傳專門的APP,是以手機商城裡那些帶有“北鬥”字眼的導航APP其實全都是打着北鬥的招牌從老百姓口袋裡收錢。大貨車的定位記錄儀其實和手機APP也有些相似:生産貨車定位記錄儀的商家盡管給自己冠以“北鬥”字樣的名稱,然而實際上與北鬥衛星并無直接的聯系。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

其實你不裝這些“第三方”公司所謂的北鬥地圖、北鬥導航之類的産品并不影響你使用北鬥系統。到底是哪個系統定位主要取決于手機的硬體設施。這裡重點強調使用哪個系統定位隻取決于硬體設施,和你在手機上下載下傳哪個地圖軟體沒任何關系。如果你原來用的高德地圖就還是用高德,原來用的百度地圖就還是用百度,不要去下載下傳那些要收費的第三方軟體。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

誤解之五:何謂“北鬥掉線”?

2021年4月5日河北滄州一位貨車司機途徑唐山市豐潤區超限檢查站時因北鬥定位系統掉線被處罰款2000元。貨車司機在溝通無果的情況下最終選擇喝農藥自盡。事後人們除了對當地交警部門的執法提出質疑以外也引發了對所謂“北鬥掉線”問題的熱議。如果單純從技術上看“北鬥掉線”可能有兩種原因:一是衛星導航系統的信号的問題;二是企業生産的裝置存在問題。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

其實所謂的“北鬥掉線”這個概念是很不嚴謹的,因為這會使人誤以為是“北鬥衛星掉線”。據相關業内人士表示:“北鬥衛星導航系統有幾十顆衛星會24小時源源不斷在發射信号。即使其中一顆過境時收不到信号,那麼其他的衛星也會繼續輸送信号”。退一步講即使真出現了北鬥系統信号不好的狀況,那麼最終影響的會是一大片區域,絕不可能隻影響某一輛貨車的單一裝置。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

“這一大片區域”可以是方圓幾十平方公裡,也可能是整個省都無法收到信号。是以如果導航系統自身出現問題是根本瞞不住的。然而使用者必須靠某種裝置接收北鬥衛星所發射的信号,這就像你在自己家架設一個電視鍋兒接收電視台的信号一樣。如果你看不到電視有可能是電視台的信号問題,也有可能是你的接收裝置出了問題。所謂的大貨車北鬥掉線問題其實是大貨車的定位裝置出了問題。

貨車的北鬥衛星定位裝置其實都是企業自行開發的。目前我國的定位記錄儀市場還并不是很規範:目前這一行并沒一個全國統一的軟體平台,那些打着“北鬥”旗号的記錄儀生産廠家其實都是各自開發的。在這種缺乏統一标準和監管的情況下裝置出故障其實一點都不奇怪。每個商家算法、性能都會有所差異,是以就需要相關部門定期對企業的産品進行抽查。

我們對北鬥衛星導航系統的誤解到底有多深?

2020年北鬥收官之星發射後全國人民都在關注此事,是以一大批生産商也就蹭着熱點進入了這個市場。這些蹭熱點進入市場的生産廠家各自的技術水準良莠不齊。北鬥定位裝置的推廣普及是行政強制指令和車輛年審綁在一起的。在一刀切的政策要求下北鬥定位裝置的功能千篇一律,是以在低價競争的狀态下不時有以次充好的情況發生。所謂的北鬥掉線”指的就是這些接收北鬥衛星信号的終端裝置出了問題。

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