2024年9月19日,隨著西昌衛星發射中心長征三號的升空,兩顆通訊衛星一同進入了太空,同時也宣告了我國北斗三號衛星系統已經正式收官。
至此,我國的北斗衛星系統60顆衛星已經全部到位,也意味著北斗衛星系統已經完全走完了“三步走”階段,真正成為了成熟的衛星組網。

我國的用戶中已經開始有很大一部分用戶都轉為使用北斗系統,在國際上也已經有130余個國家和機構用戶紛紛點贊。
此前,美國太空新聞網曾經發布文章,表示美國GPS系統已經落后,令人擔憂。
那么,我國的北斗系統有著哪些優勢,美國的GPS系統當真已經落后了嗎?

在我國古代時,出行的人經常用天上的北斗七星來當作指示方向的指向標,所以當我國準備建設自己的衛星導航系統時,北斗就成為了命名的最佳選擇。然而,我國發展自己的衛星導航系統,其實還是被“逼”出來的。
美國的GPS系統是在上世紀70年代為了給美國的陸海空軍提供導航服務的軍事產品,所以從建設之初,GPS就已經注定無法擺脫其與美國軍隊的密切聯系。
尤其當海灣戰爭打響之后,美軍的戰機、戰車甚至導彈都能夠通過GPS的定位對伊拉克的目標進行精準打擊,人們也通過這一場完全不成比例的“降維打擊”戰爭中,看到了定位系統的重要性。

我國對于導航系統的重要性,是要比其他國家有著更深的感觸。
在1993年的“銀河號”事件中,美國切斷了我國正常航行船只的定位系統,直接導致我國船只在大海上漂泊了33天,堅定了我國獨立研發屬于我們自己衛星系統的決心。
1994年,我國將啟動建設的衛星導航系統命名為北斗,開始了在美國以及歐洲等科技先進國家的技術圍堵中摸索著前進的“三步走”工程。

之所以要“三步走”,主要是因為我國雖然有衛星發射的經驗,但卻在衛星定位技術以及太空通訊技術方面我國卻基本處于空白階段。
技術空白、缺乏相關工程經驗、沒有人才儲備,這就是當時我國所面臨的問題,所以我國需要先站住、再學走,最后才是大步奔跑。
從1994年到2000年,我國實現了“學站立”的初級階段,在相繼發射兩顆試驗工作衛星之后,初步實現了北斗一號導航系統的建設階段。

盡管北斗一號系統建成之后馬上投入了使用,但數量還并不是很多,也就是對地面覆蓋的密度不夠大,同樣在實際通訊效果方面并不理想。
“三步走”的第二個階段,是北斗二號建設階段。
起初這個階段的進步較慢,用了5年的時間還沒有太大的起步。

反而是與我國同時向國際電聯申報使用權的伽利略系統,這時已經開始在太空進行布局,而我國的北斗二號卻出現了發射異常的突發情況,不得不推遲到兩年之后才繼續發射。
這一階段的發展初期雖然有些坎坷,但在后期的進展卻突飛猛進,在5年的時間內先后發射了16顆衛星入網。
相比于北斗一號導航系統而言,北斗二號的通訊效果和覆蓋面積要強很多、大很多。

2009年開始,北斗三號工程正式啟動。可以說,北斗三號是站在北斗一號和二號兩個巨人肩膀上的工程,用短短幾年的時間內就已經實現了信號覆蓋全球的目標,而且精度也突破了KA頻段的星間鏈路技術限制,真正將我國的北斗衛星之間組成一個能夠相互通話的“智能化”組網。
北斗三號組網,是三步走中步伐最大、進步最快,同樣也是科技含量最高的一個階段,許多諸如電子學、控制學、結構學和綜合載荷等西方國家都沒有突破的技術,都在北斗三號系統中一一得到解決,就連導航衛星系統的“心臟系統”銣鐘,也是經過我國科研人員重新進行技術改造之后的產物。

這一次發射的兩顆衛星,準確來說是兩顆“備用衛星”,也就是為了在已經能夠實現正常運行的衛星系統之外,再加上“兩根保險絲”。
當然這兩顆衛星并不是僅僅就停在太空里不去工作,而是加入了整體衛星組網,在提高整體衛星通訊系統更加流暢運行的同時,隨時準備好作為應急隊員的身份補充到出現故障衛星的位置上。
總體來說,我國的北斗衛星系統先后三次組網,彰顯了我國的“大融合”理念,60顆之的數量上也已經遠遠超過了美國GPS通訊系統的24顆,成為了全球體量最大的衛星系統。同樣,在整體覆蓋以及信號密度方面同樣也超過美國。

那么,美國的GPS系統已經落后了嗎?
不可否認,北斗衛星系統全部收官之后,在精準授時、雙向通信以及精準定位等方面的技術已經超過了美國的GPS系統,卻不能否認GPS系統已經完全落后。
畢竟GPS系統已經運行超過30年,是一個相對穩定、成熟的系統,至少在衛星基座的覆蓋率方面,以及對于更多的系統兼容性,GPS還是要強于北斗的。

另外,美國的GPS系統仍然擁有全球最為龐大的用戶群體,這些群體能夠間接為美國的GPS提供更為龐大的地面數據反饋群體,所以在基礎的數據更新頻率方面,美國同樣要優于我國。
不過,美國的GPS技術也并非停滯不前,只不過是更新的頻率相對緩慢。比如按照美國航天局公布的消息稱,將會在2030年時對GPS系統進行再一步升級,到那時中美之間的技術差距很有可能將會進一步拉近。
總之,我國的北斗衛星組網已經在太空中形成了一股不可忽視的科技力量,但這并不意味著美國的GPS系統已經完全落后,我們仍然需要繼續保持前進的動力,以應對更多的來自太空技術的挑戰。
參考資料北斗家族再添兩顆導航衛星,金臺資訊“北斗三號”圓滿收官 | 中國電科護航北斗導航衛星成功發射,澎湃新聞中國科學報創新,撐起北斗的時空基準,中國科學院北斗衛星導航系統總師:收官發射意義重大,“三步走”戰略全實現,環球時報


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