美國的GPS定位系統,大家一定不陌生吧!無論是開車出行,還是打車、外賣,幾乎每個人都會用GPS來確定位置,特別是它的準確性和便捷性讓人贊嘆不已。

要說GPS的歷史,它可是全球定位系統中的“開創者”。上世紀50年代,GPS就初步建立了雛形,時至今日已經成為全球普及的技術,而中國也在緊鑼密鼓地開發自己的北斗衛星系統,然而在某些方面,差距到底有多大,仍然讓人充滿疑問。為什么我們有了GPS,還要花大力氣去發展北斗呢?

目前,全球GPS體系內共有24顆衛星,這些衛星分布在兩萬多公里高的地球軌道上,以精準的角度和數量圍繞地球運行。雖然這24顆衛星的數量聽起來不算多,但它們的覆蓋范圍卻能有效覆蓋整個地球。畢竟衛星不是隨便就能發射的,造火箭和衛星的費用可不是小數目,況且發射衛星絕對不是“量多取勝”,精準才是最關鍵的。

美國設計GPS時,目標十分苛刻:不論經緯、無論時間、無論地形,只要人在地球上,隨時都能接收到四顆衛星發出的信號。想象一下,在那個年代,科學家是怎么做到這一點的?然而幾十年過去,美國的科學家們經過無數次測算,最終找到了最優解,24顆衛星就能實現全球范圍的精準定位,哪怕是你坐在家里,手機也能精準定位到你的樓層。

雖然軌道上也有“預備衛星”,但總體來說,還是那24顆衛星占據了主力地位。與GPS相比,中國的北斗系統起步較晚,但進展神速。站在前人的肩膀上,北斗短時間內就取得了顯著成效。不過有一個問題浮現,北斗目前軌道上有39顆衛星,比GPS的24顆還多,難道北斗就比不上GPS?

其實,了解一下你就會發現,地球的軌道并不只有一條。北斗的衛星分布在三條軌道上,遠近不同,覆蓋面也有所差異。每條軌道的衛星都有自己獨特的職責,有的站崗,有的巡邏,在特定區域內,它們的信號覆蓋更穩定。而且,北斗的核心系統其實只包含30顆衛星,其余的就像是GPS的輔助衛星,實際上差距并沒有想象中那么大。

造成這種差異的原因,還跟北斗和GPS的起源背景息息相關。GPS系統最初并不面向普通民眾,而是屬于美國軍方。在冷戰時期,美蘇緊張局勢下,美國迫切需要一個全球性的衛星定位系統來應對隨時可能爆發的軍事沖突。因此,GPS最初注重的是全球覆蓋,成本盡可能壓縮,畢竟冷戰時期的軍備競賽無時無刻不在進行著。

然而,北斗的起點則完全不同。中國最初開發北斗系統的目的是為了“自給自足”。與GPS注重全球覆蓋不同,北斗首先要確保自己在亞太地區的定位準確性,然后再拓展到國際領域。此外,北斗在科研上的投資并不吝嗇,火箭和衛星的發射頻繁進行,這也是中國邁向自給自足的必經之路。

雖然北斗系統在資金和時間上投入巨大,但它對于中國來說卻是非常必要的。畢竟,雖然GPS為民眾提供了精確定位,但它始終是美國的技術。如果有一天美國出于某種原因切斷GPS技術,中國完全可能陷入無定位可用的困境。因此,無論目前北斗的技術與GPS相比存在差距,還是老百姓對GPS的依賴度更高,投資北斗仍然是中國必須進行的戰略性決策。

目前,北斗在亞太地區的精度已經能夠做到五米以內,某些信號強的區域,甚至能達到厘米級精度,而GPS在全球范圍的精度大約是五到十米。所以,從這個角度看,北斗的“自掃門前雪”已經做得相當成功,至少在國內,北斗完全可以替代GPS定位。

北斗的應用比很多人想象中要廣泛得多,市面上幾乎所有智能手機都支持北斗定位,數以百萬計的共享單車依賴北斗系統,而且它獨有的短報功能是GPS無法取代的。

盡管GPS作為行業先驅仍占據全球衛星定位的主導地位,但后起之秀北斗正在快速追趕。或許在不久的將來,手機上的定位開關不再顯示GPS,而會標注為BDS(北斗衛星定位系統)。






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