1994年，美國的GPS系統(tǒng)全面建設(shè)完成，并于次年正式投入使用。當(dāng)時(shí)，衛(wèi)星數(shù)量僅為24顆。與此相比，中國的北斗系統(tǒng)從1994年開始研發(fā)，直到2020年才提供全球服務(wù)，期間總共發(fā)射了39顆衛(wèi)星。從時(shí)間和衛(wèi)星數(shù)量來看，美國顯然占有優(yōu)勢。那么，為何北斗的衛(wèi)星數(shù)量遠(yuǎn)超美國？是否意味著中國在技術(shù)上有所不足呢？

目前，全球僅有四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它們分別是美國的GPS、歐盟的伽利略、俄羅斯的格洛納斯以及中國的北斗。其中，只有中美兩國的導(dǎo)航系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛推廣。北斗和GPS的商業(yè)化和全球化程度較高，覆蓋的國家和地區(qū)較為廣泛。

早在上世紀(jì)70年代，美國就開始著手建設(shè)GPS。當(dāng)時(shí)，能將衛(wèi)星送入太空的國家極為稀少，美國憑借其先發(fā)優(yōu)勢，占據(jù)了不少關(guān)鍵的“地段”。這個(gè)地段就類似于去集市擺攤，地點(diǎn)好，客流量自然大。同理，導(dǎo)航衛(wèi)星的“地段”指的就是軌道位置，若軌道位置優(yōu)越，則能實(shí)現(xiàn)更高效的定位。對(duì)于導(dǎo)航衛(wèi)星來說，最佳的軌道是低地軌道和中地球軌道，這些軌道被視為“黃金地段”。

美國的24顆衛(wèi)星，分布在6條“黃金軌道”上，每條軌道上均勻分布4顆衛(wèi)星，分別面向東西南北四個(gè)方向。它們的高度距離地面約1.7萬公里，最高也不過2萬公里。為何導(dǎo)航衛(wèi)星離地球較近好處多？衛(wèi)星定位依賴于信號(hào)傳輸，簡而言之，距離地面較近時(shí)，信號(hào)傳輸?shù)木嚯x較短，傳輸速度更快，同時(shí)定位誤差較小。得益于這一優(yōu)勢，美國只需要在經(jīng)度、緯度和高度三個(gè)維度布置衛(wèi)星，并且再額外增加一顆用于修正誤差的衛(wèi)星，四顆衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。

不過，盡管美國的GPS定位精度在民用領(lǐng)域大約為3到5米，但在實(shí)際使用中，受到大氣層干擾、城市高樓等障礙物的影響，定位誤差可能會(huì)更大，甚至達(dá)到10米甚至更高。軍用GPS的精度則更高，達(dá)到厘米級(jí)，但這些是普通公眾無法接觸到的，只有少數(shù)國家的國防部門才能使用。

但GPS系統(tǒng)也存在一個(gè)重大缺點(diǎn)，那就是對(duì)其他國家的安全構(gòu)成威脅。任何國家一旦依賴他國的導(dǎo)航系統(tǒng)，就可能在關(guān)鍵時(shí)刻面臨失去控制的風(fēng)險(xiǎn)。一旦美國單方面切斷GPS信號(hào)，受害國的軍事行動(dòng)將會(huì)陷入困境，后果不堪設(shè)想。中國對(duì)此深有體會(huì)，也不是第一次遭遇類似情況。

自90年代以來，美國憑借GPS引領(lǐng)了全球的導(dǎo)航技術(shù)，許多武器系統(tǒng)也是基于這一技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的。即便許多國家明知GPS的控制權(quán)掌握在美國手中，仍然愿意引入并使用這一系統(tǒng)。中國在沒有北斗時(shí)，就曾因依賴GPS而吃過兩次虧。第一次是在1996年，解放軍臺(tái)海演習(xí)時(shí)，導(dǎo)彈發(fā)射遭遇美國GPS信號(hào)干擾，導(dǎo)致失去目標(biāo)，導(dǎo)彈失蹤。美國通過這一手段，阻撓了中國的軍事行動(dòng)。第二次是中國商船“銀河號(hào)”在前往伊朗途中，遭到美國的無理指控，并在途中被切斷GPS信號(hào)，導(dǎo)致該船在海上漂泊了33天，船員生死未卜。

盡管美國最終證明“銀河號(hào)”沒有違禁品，但它已成功展示了自己的GPS系統(tǒng)的控制力。美國利用這一事件向全球傳遞了一個(gè)信息：一旦依賴其GPS，就意味著可以隨時(shí)操控他國的安全。正因?yàn)槿绱耍袊罡邪踩[患，愈加迫切需要發(fā)展自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。由此，北斗系統(tǒng)的研發(fā)開始提上日程。

1994年，中國啟動(dòng)了北斗一號(hào)工程，第一階段發(fā)射了3顆地球靜止軌道衛(wèi)星。到2004年，北斗二號(hào)工程啟動(dòng)，并發(fā)射了14顆衛(wèi)星。2009年，北斗三號(hào)工程開始實(shí)施，至2019年，北斗已經(jīng)發(fā)射了39顆衛(wèi)星，完成了星座的建設(shè)，并在2020年正式提供全球服務(wù)。

需要特別說明的是，盡管中國北斗發(fā)射了39顆衛(wèi)星，但其中有9顆為備用衛(wèi)星。實(shí)際上，只需24顆中地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，便能實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш椒?wù)。從衛(wèi)星數(shù)量上看，中國北斗的衛(wèi)星確實(shí)多于美國的GPS，但這并不代表技術(shù)上的差距。由于美國的衛(wèi)星布局早，能夠占據(jù)更優(yōu)越的低地軌道，而中國北斗開始較晚，必須依賴于更高的軌道，這也導(dǎo)致了需要更多衛(wèi)星來補(bǔ)充信號(hào)差異。

從定位精度來看，北斗系統(tǒng)的民用定位已經(jīng)非常精準(zhǔn)，某些方面的精度甚至超過了GPS。隨著衛(wèi)星數(shù)量的不斷增加，北斗的應(yīng)用也愈加廣泛。目前，北斗已覆蓋137個(gè)國家，服務(wù)200多個(gè)國家和地區(qū)，顯示了中國在全球?qū)Ш筋I(lǐng)域的崛起。

如今，隨著北斗的全球化推廣，美國的GPS不再能對(duì)中國形成威脅。中國已經(jīng)掌握了自己的導(dǎo)航系統(tǒng)，告別了對(duì)外部系統(tǒng)的依賴，實(shí)現(xiàn)了自主可控。