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北斗往事:1994年立項(xiàng)、今年收網(wǎng) 曾讓美國(guó)6元甩賣(mài)GPS芯片

2020-07-14 08:35 風(fēng)云資本界

導(dǎo)讀:央視曾經(jīng)報(bào)道,GPS定位芯片,最高賣(mài)給我們是1000元/片,到北斗出來(lái)后,降為6元/片。壯哉我北斗,讓資本主義無(wú)法再收割市場(chǎng)羊毛。

6月23日9時(shí)43分,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,由中國(guó)自主研制的長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,成功發(fā)射第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星,這也是北斗三號(hào)組網(wǎng)部署的最后一顆衛(wèi)星,衛(wèi)星發(fā)射成功后,北斗全球定位系統(tǒng)組網(wǎng)衛(wèi)星部署圓滿收官。

“北斗”在中國(guó)傳統(tǒng)文化中,占據(jù)了太重要的位置,道家、儒家都有專(zhuān)門(mén)的經(jīng)典和命名以及典故,而且還與“天命”相應(yīng),那些個(gè)“腳踏七星”的王侯將相們更是對(duì)此篤信不已。在民間,北斗七星也是十二生肖的重要參考,《春秋運(yùn)斗樞》曰:“樞星散為龍、馬,旋星散為虎,機(jī)星散為狗,摧星散為蛇,玉衡散為雞、兔、鼠,闔陽(yáng)散為羊、牛,搖光散為猴猿。

種種典故,都是中國(guó)人對(duì)于北斗的一種情懷,寄托于傳統(tǒng),更寄托于精神世界。

而北斗七星,最重要的“確定方位”這一功能,便是來(lái)自于最初的“經(jīng)驗(yàn)定位”,能夠直觀但不精確的獲得方位。

滄海桑田,如今“北斗”衛(wèi)星部署成功,讓古人寄托于心的“北斗”終于名實(shí)相副,尤為難得的是今天的“北斗”全球定位系統(tǒng)終于改變了中國(guó)在衛(wèi)星定位方面多年以來(lái)受制于人的局面,真正讓國(guó)人有勇氣喊出“我們的征途是星辰大?!绷恕?/p>

一次偶然的發(fā)現(xiàn)

1957年10月4日,人類(lèi)歷史上第一顆人造地球衛(wèi)星,在蘇聯(lián)發(fā)射成功,這顆取名為“衛(wèi)星-1”的發(fā)射,標(biāo)志著人類(lèi)走出地球,邁向太空,展開(kāi)了進(jìn)入太空探索的第一步。

蘇聯(lián)衛(wèi)星成功發(fā)射,引起了美國(guó)的極大震撼。在美國(guó)的計(jì)劃中,應(yīng)該是美國(guó)的衛(wèi)星率先升空。在美國(guó)馬里蘭州的霍普金斯大學(xué),由美國(guó)國(guó)防部、美國(guó)海軍、國(guó)家導(dǎo)彈防御局、國(guó)家安全局及國(guó)家情報(bào)局等聯(lián)合組建的物理實(shí)驗(yàn)室中,兩個(gè)科學(xué)家對(duì)衛(wèi)星-1展開(kāi)了連續(xù)的跟蹤和監(jiān)控,在對(duì)衛(wèi)星-1的無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī)信號(hào)的追蹤過(guò)程中,他們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)蘇聯(lián)人忽略掉的物理現(xiàn)象——多普勒頻移,蘇聯(lián)人不相信外太空和地球一樣,無(wú)線電傳輸同樣適用于多普勒效應(yīng)。

人造地球衛(wèi)星圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)存在一定的規(guī)律,這就影響到衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電頻率,衛(wèi)星離地球越近,無(wú)線電信號(hào)就越強(qiáng),傳遞的內(nèi)容就會(huì)越清晰;衛(wèi)星離地球越遠(yuǎn),則無(wú)線電信號(hào)越弱,傳遞的內(nèi)容就會(huì)越斷斷續(xù)續(xù)。

根據(jù)“多普勒頻移”,可以計(jì)算出人造衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,也就可以計(jì)算出衛(wèi)星的方位、速度以及高度等在軌運(yùn)行的實(shí)時(shí)參數(shù),簡(jiǎn)而言之,他們可以通過(guò)多普勒頻移,確定衛(wèi)星的實(shí)時(shí)位置。

不久之后,美國(guó)向外界公布了蘇聯(lián)衛(wèi)星的運(yùn)行軌道,這一數(shù)據(jù),作為衛(wèi)星設(shè)計(jì)及發(fā)射的國(guó)家,蘇聯(lián)也未能精確計(jì)算出來(lái)。

11月3日,蘇聯(lián)第二顆衛(wèi)星——衛(wèi)星-2號(hào)進(jìn)入太空,這顆體積更大、重量更大、空間更大、攜帶無(wú)線電發(fā)報(bào)機(jī)功率更大的衛(wèi)星,還搭載了一條狗一同進(jìn)入太空。通過(guò)對(duì)衛(wèi)星-2號(hào)的跟蹤與監(jiān)控,蘇聯(lián)人自己也驗(yàn)證了外太空中多普勒頻移的存在。

1958年2月1日,美國(guó)在匆忙中將自己的第一顆人造衛(wèi)星探險(xiǎn)者1號(hào)(Explorer-1)發(fā)射升空,他們?cè)谥览枚嗥绽疹l移可以計(jì)算出衛(wèi)星軌道、速度及方位之后,在探險(xiǎn)者1號(hào)衛(wèi)星上,增加了一個(gè)無(wú)線電信號(hào)功能:導(dǎo)航——衛(wèi)星通過(guò)無(wú)線電將攜帶的各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備所獲得的科學(xué)數(shù)據(jù)下傳到地面站,并對(duì)地面站提供定位信標(biāo)的功能。

美國(guó)人通過(guò)對(duì)蘇聯(lián)的兩顆衛(wèi)星、自己的一顆衛(wèi)星持續(xù)的跟蹤、監(jiān)控,并在自己的探索者1號(hào)衛(wèi)星上試驗(yàn)后,再一次證實(shí)了外太空多普勒頻移的存在,更為重要的是,地球—衛(wèi)星之間存在的多普勒頻移,可以更大范圍的應(yīng)用在定位信標(biāo)上,而不僅僅是對(duì)固定的地面監(jiān)測(cè)站。

1958年3月,一項(xiàng)“公交導(dǎo)航系統(tǒng)”的實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目,在物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展起來(lái)。原理就是既然通過(guò)地球上固定的點(diǎn),可以計(jì)算出衛(wèi)星的軌道、速度及方位,那么通過(guò)衛(wèi)星,也可以計(jì)算出地球上某一個(gè)信標(biāo)的軌道、速度及方位。

沒(méi)有人能想到,全球定位系統(tǒng)的起源,竟是美國(guó)人監(jiān)控蘇聯(lián)衛(wèi)星而發(fā)軔的。

1968年,美國(guó)軍方的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式運(yùn)行投入使用,這個(gè)名為國(guó)防導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(Defense Navigation Satellite System,DNSS)的項(xiàng)目,成為了美國(guó)乃至全球衛(wèi)星導(dǎo)航方面第一次最為偉大的嘗試,這一嘗試,拉開(kāi)了衛(wèi)星定位及導(dǎo)航的序幕。

這項(xiàng)僅僅局限于軍方導(dǎo)航定位的系統(tǒng),使用面太過(guò)于狹隘,民用部門(mén)強(qiáng)烈要求擴(kuò)大使用范圍,畢竟,精確定位和導(dǎo)航,大家都需要的嘛。而處于冷戰(zhàn)高峰時(shí)期的美蘇,都不會(huì)吝嗇在這方面的投資,軍備競(jìng)賽、太空爭(zhēng)霸的大背景下,美國(guó)從上至下都覺(jué)得美國(guó)十分需要導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)的存在。

為了達(dá)到阻嚇、威懾及通達(dá)順暢的目的,美國(guó)決心投資更大的資金來(lái)打造全球性的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

1973年,這一年的勞工節(jié),被確定在9月7日。美國(guó)國(guó)防部召開(kāi)了一次由12名(軍方)各部門(mén)人員構(gòu)成的內(nèi)部會(huì)議,在五角大樓正式提出組建一個(gè)全球性的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)——Navstar,即授時(shí)和測(cè)距導(dǎo)航衛(wèi)星(Navigation Signal Timing and Ranging),為方便引用及推廣,又將之稱(chēng)為全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System,GPS)。

這是美國(guó)航空航天史上,繼阿波羅計(jì)劃、航天飛機(jī)計(jì)劃之后,第三大空間探測(cè)及應(yīng)用計(jì)劃,在GPS的徽章上,刻著“Master of Space”——太空主人。今天,阿波羅計(jì)劃已經(jīng)停下來(lái)60余年,隨著2011年3月9日,發(fā)現(xiàn)者號(hào)航天飛機(jī)執(zhí)行最后一次飛行計(jì)劃之后,美國(guó)便宣布永久停止航天飛機(jī)的飛行,三大計(jì)劃中,只剩下GPS還在持續(xù)的、深刻的影響著世界。

一個(gè)偉大的發(fā)明

GPS的厲害之處在于,它可以根據(jù)運(yùn)行在特定軌道上的衛(wèi)星之間相互數(shù)據(jù)的組合,精確地測(cè)定地球上任何一個(gè)能接收到衛(wèi)星信號(hào)的點(diǎn)的位置和時(shí)間。首先GPS是一個(gè)定位系統(tǒng),測(cè)定這個(gè)點(diǎn)位置的時(shí)候,可以精確地確定事物點(diǎn)的經(jīng)度、緯度以及高度。其次,它還是一個(gè)精確的“授時(shí)系統(tǒng)”,可以精確的確定該事物點(diǎn)即時(shí)的時(shí)間,而且這個(gè)時(shí)間誤差在民用終端上,可以達(dá)到1s以內(nèi),而GPS本身的授時(shí)精度,誤差在30ns以內(nèi)。

(某一GPS民用終端的數(shù)據(jù))

基于準(zhǔn)確的經(jīng)度、緯度及高度,再加上精準(zhǔn)的授時(shí),任一可接受到GPS衛(wèi)星信號(hào)的事物點(diǎn),都被準(zhǔn)確的記錄下來(lái),而且?guī)缀跏羌磿r(shí)完成,固定點(diǎn)幾乎就很容易被定位及找到,移動(dòng)點(diǎn)幾乎在其移動(dòng)軌跡上被找到,而且還能實(shí)時(shí)的生成3維地圖。

這是一個(gè)偉大的發(fā)明,真正地讓地球上每一個(gè)事物點(diǎn)之間有了準(zhǔn)確的聯(lián)系信息,讓每一個(gè)靜止的或者移動(dòng)的物體,有了可以被捕獲的方式及手段,而且還能與其他信號(hào)源產(chǎn)生聯(lián)系,甚至共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

但是,GPS在設(shè)計(jì)之初只是為軍方服務(wù)的,直到1973年9月才由美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò),改為“軍民兩用”性質(zhì)。

民用信號(hào)為SPS(Standard Positioning Service,標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)),這一信號(hào)可由公眾自由的使用。由于GPS誕生的特殊背景,美國(guó)擔(dān)心GPS被國(guó)外敵對(duì)勢(shì)力利用,甚至被恐怖組織利用,進(jìn)行非法的報(bào)復(fù)等行為,美國(guó)保留限制GPS信號(hào)強(qiáng)度、甚至關(guān)閉GPS信號(hào)的權(quán)利。GPS在提供給非軍事用戶的信號(hào)精度,進(jìn)行了一定的限制,在這一公開(kāi)信號(hào)中,美國(guó)加入了SA碼(Selective Availability)的干擾源,以降低GPS功能的精度。

(GPS關(guān)閉SA干擾前后的精度示意圖)

2000年4月28日,克林頓政府簽署命令,解除對(duì)SPS的SA碼干擾,使SPS的精度,從之前的100米-300米,直接提升到1米-20米,人們才能真正的享受到GPS帶來(lái)的便利。

軍用信號(hào)為PPS (Precise Positioning System,精確定位系統(tǒng)),這一信號(hào),只有授權(quán)的使用者具備有解碼設(shè)備、密碼及特殊信號(hào)接收機(jī)才能使用,一般情況下,獲得授權(quán)的只有美國(guó)政府、軍方及其盟友的特殊機(jī)構(gòu),才能獲得使用PPS的授權(quán)。PPS信號(hào)是整個(gè)GPS系統(tǒng)中最優(yōu)質(zhì)的部分,它能達(dá)到GPS對(duì)外宣稱(chēng)的厘米級(jí)定位。

為了保障PPS信號(hào)不被干擾,美國(guó)對(duì)GPS系統(tǒng)加入了AS(Anti-Spoofing,反電子欺騙技術(shù))技術(shù),通過(guò)對(duì)PPS信號(hào)進(jìn)行加密處理,防止對(duì)PPS信號(hào)進(jìn)行電子干擾和非特許用戶對(duì)精碼進(jìn)行解碼。

GPS有著高精度(精確鎖定)、全天候(任何時(shí)候)、高效率(快速響應(yīng))這些無(wú)可比擬的特點(diǎn),在位置定位上達(dá)到10米以下的精度,時(shí)間誤差不大于0.1s,授時(shí)精度小于30ns,可以在幾秒到十幾秒的時(shí)間里確定事物準(zhǔn)確的位置及時(shí)間。

1989年2月14日,第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功,標(biāo)志著GPS系統(tǒng)第二代衛(wèi)星開(kāi)始投入組網(wǎng)并運(yùn)營(yíng),這一階段的衛(wèi)星稱(chēng)為BLOCK II和BLOCK IIA,之后,美國(guó)在1989年發(fā)射了9顆這一型號(hào)的衛(wèi)星,也就是這個(gè)時(shí)候,由伊拉克入侵科威特引發(fā)的第一次海灣戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)。

海灣戰(zhàn)爭(zhēng),打醒了蘇聯(lián)人,更打醒了中國(guó)人。

1989年11月,美國(guó)將在軌的GPS衛(wèi)星停止工作,時(shí)間是兩個(gè)星期,在這期間,美國(guó)對(duì)GPS系統(tǒng)進(jìn)行高頻抖動(dòng)技術(shù)試驗(yàn),之后恢復(fù)工作。1990年3月25日到8月29日,美國(guó)再次對(duì)GPS系統(tǒng)進(jìn)行了高頻抖動(dòng)技術(shù)試驗(yàn),同時(shí)對(duì)SPS信號(hào)進(jìn)行SA干擾,進(jìn)而將星歷精度降低。

1991年8月,海灣戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),這場(chǎng)前后僅38天的戰(zhàn)爭(zhēng),成為世界戰(zhàn)爭(zhēng)史上的一個(gè)新的開(kāi)端,基于這場(chǎng)戰(zhàn)場(chǎng),無(wú)論是參戰(zhàn)的美國(guó),還是深陷阿富汗泥潭的蘇聯(lián),還是東亞的大國(guó)中國(guó),都從二戰(zhàn)思維中驚醒,開(kāi)始思考新環(huán)境下的戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)。

海灣戰(zhàn)爭(zhēng)是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后現(xiàn)代化程度最高的戰(zhàn)爭(zhēng),廣泛使用了20世紀(jì)80年代末90年代初最先進(jìn)的高技術(shù)武器裝備。戰(zhàn)爭(zhēng)節(jié)奏快、烈度高、立體性強(qiáng)。戰(zhàn)爭(zhēng)表明,掌握電磁空間的控制權(quán),對(duì)取得戰(zhàn)爭(zhēng)勝利具有重大意義;戰(zhàn)略空襲已成為戰(zhàn)爭(zhēng)的獨(dú)立階段,空中戰(zhàn)役的時(shí)間占整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)的十分之一,對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)程影響很大;在地面戰(zhàn)斗中,實(shí)施戰(zhàn)役欺騙、加強(qiáng)??諈f(xié)同、實(shí)施大縱深迂回包圍、重點(diǎn)打擊對(duì)方重兵集團(tuán),對(duì)迅速達(dá)成戰(zhàn)役目的起了重要作用;傳統(tǒng)的作戰(zhàn)方式,如構(gòu)筑堅(jiān)固的地下掩體和人防工事,大量布設(shè)水雷、地雷和開(kāi)展心理戰(zhàn)等,在現(xiàn)代條件下仍未失去其意義;高技術(shù)武器裝備雖然在戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮了巨大威力,但如果沒(méi)有可靠的技術(shù)保障和后勤保障,則難以充分發(fā)揮作用。

最最最讓夢(mèng)中人驚醒的,則是三位一體的作戰(zhàn)方式。GPS在戰(zhàn)爭(zhēng)中的作用,進(jìn)一步刺激了中國(guó)的科學(xué)家們。

因?yàn)闆](méi)錢(qián),差點(diǎn)泡湯的“北斗”

1983年9月1日,一架大韓民國(guó)編號(hào)為007的客機(jī),搭乘乘客及機(jī)組人員工269人,從紐約起飛,在經(jīng)過(guò)蘇聯(lián)邊境時(shí),出現(xiàn)了偏離航線的情況,誤入了蘇聯(lián)薩哈林及莫涅龍島的禁飛區(qū),蘇聯(lián)在發(fā)出警告沒(méi)有收到回應(yīng)的情況下,在客機(jī)即將飛離蘇聯(lián)領(lǐng)空時(shí),蘇聯(lián)發(fā)射導(dǎo)彈將其擊落,269人無(wú)一生還。

之后,里根總統(tǒng)簽署總統(tǒng)令,開(kāi)放發(fā)展了十年的GPS系統(tǒng)供民用。此時(shí),GPS系統(tǒng)第一期投入使用,在原有衛(wèi)星的基礎(chǔ)上,GPS系統(tǒng)發(fā)射了7顆BLOCK I的試驗(yàn)衛(wèi)星,并通過(guò)研制各種用途的接收機(jī)用于GPS系統(tǒng)的功能。最終的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,GPS系統(tǒng)的定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),SPS信號(hào)在不加入SA干擾的情況下,其精度就可達(dá)14米。

這對(duì)于地球上每一個(gè)有志于研究衛(wèi)星定位導(dǎo)航的國(guó)家來(lái)說(shuō),即興奮,又是挑戰(zhàn)。

這一年,北京跟蹤與通信技術(shù)研究所所長(zhǎng)、國(guó)家“兩彈一星”科學(xué)家陳芳允與合作者們提出了一個(gè)有別于GPS系統(tǒng)的定位理論——“雙星定位通信系統(tǒng)”,即通過(guò)兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)區(qū)域性快速導(dǎo)航定位并兼有通信功能的定位方式。

1985年4月15日,GPS全球定位系統(tǒng)國(guó)際運(yùn)用研討會(huì)在華盛頓召開(kāi),中國(guó)受邀參加出席本次會(huì)議的是后來(lái)成為解放軍少將的卜慶君。

會(huì)上,美國(guó)向所有與會(huì)者表明立場(chǎng):

“在特殊情況下,為了保證國(guó)家安全,軍方會(huì)采取三種措施應(yīng)對(duì)緊急狀況:第一,降低對(duì)方的導(dǎo)航精度;第二,隨時(shí)變換編碼;第三,進(jìn)行區(qū)域性管理?!?/p>

也就是說(shuō),美國(guó)對(duì)GPS系統(tǒng)有絕對(duì)的控制力,美國(guó)可以決定必要時(shí)關(guān)閉特定區(qū)域、特定國(guó)家、特定用戶的GPS信號(hào),或者更改這些特定用戶的編碼,進(jìn)行差別化、可選擇性管理,不讓他們利用GPS。同時(shí),針對(duì)自用的GPS信號(hào),加入更為復(fù)雜的密碼保護(hù),使特定人群難以對(duì)GPS進(jìn)行干擾和攻擊。

這些特殊情況的存在,意味著地球上的每一個(gè)靜止的或運(yùn)動(dòng)的事物點(diǎn),只要美國(guó)愿意,隨時(shí)可以精準(zhǔn)的定位到你在哪里,然后,找到你,進(jìn)而,攻擊你。

三天后,會(huì)議結(jié)束,卜慶君回到北京,寫(xiě)了一份報(bào)告,報(bào)告中,卜慶軍闡述了兩個(gè)重要觀點(diǎn):

一、要跟蹤、研究、應(yīng)用GPS;

二、要著手建立我國(guó)自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

5個(gè)月后,全國(guó)動(dòng)力法測(cè)地學(xué)術(shù)會(huì)議在南京召開(kāi),卜慶軍出席,在和陳芳允的同事劉志奎研究員進(jìn)行溝通后,卜慶軍連夜拜訪了陳芳允,就基于“雙星定位通信理論”搭建中國(guó)自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行了深入的交流。

這一年年底,北京跟蹤與通信技術(shù)研究所成立了以劉志奎研究員為首的5人論證小組,目的是論證雙星定位通信體制能否可行并發(fā)展成為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

第二年2月,卜慶軍再次遞交了一份名為《建議研究用兩顆星解決定位的問(wèn)題》的報(bào)告,報(bào)告闡述了基于陳芳允提出的“雙星定位通信理論”構(gòu)建中國(guó)無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)的觀點(diǎn)。

1986年3月,是中國(guó)現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展史上最為重要的一個(gè)年份,其重要程度,甚至與“兩彈一星”相媲美。

那就是在這一年,形成了共和國(guó)歷史上最為規(guī)模龐大的一個(gè)科研產(chǎn)業(yè)化的計(jì)劃——“863計(jì)劃”。

同年11月,“863計(jì)劃”成型。同時(shí),“雙星快速定位通信系統(tǒng)”技術(shù)方案形成,之后進(jìn)入到了三年的探索時(shí)期。

與其說(shuō)是探索,不如說(shuō)是缺錢(qián)。

這次論證會(huì),專(zhuān)門(mén)成立了“提出戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)和使用要求小組”,并針對(duì)性的列出了17個(gè)重點(diǎn)子項(xiàng)目(課題)來(lái)進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān),分屬不同的小組和負(fù)責(zé)人來(lái)領(lǐng)導(dǎo)。

1989年6月,雙星快速定位通信系統(tǒng)召開(kāi)了最后一次論證會(huì),由于沒(méi)有資金來(lái)建造新的衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn),項(xiàng)目組只能申請(qǐng)?jiān)谲壍男l(wèi)星(一說(shuō)是報(bào)廢衛(wèi)星)來(lái)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試衛(wèi)星是東方紅二號(hào)甲通信衛(wèi)星,在8月到9月的連續(xù)測(cè)試中,設(shè)立在北京的測(cè)試點(diǎn)獲得20-30米的定位精度,這一精度與美國(guó)的GPS為被SA干擾前的精度相近,試驗(yàn)取得了一定的成功,這為后來(lái)北斗項(xiàng)目的最終立項(xiàng)奠定了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)及理論基礎(chǔ)。

11月,項(xiàng)目鑒定會(huì)在北京召開(kāi),劉志奎研究員代表課題組作報(bào)告,這一報(bào)告標(biāo)志著北斗項(xiàng)目理論基礎(chǔ)及試驗(yàn)基礎(chǔ)得到認(rèn)可,并最終得以實(shí)施打下了最為牢固的基石。

但是,由于國(guó)內(nèi)與國(guó)際時(shí)局的變化,這一項(xiàng)目,硬生生的被推遲了。

首先,反對(duì)者們認(rèn)為美國(guó)有GPS,俄羅斯有格洛納斯,中國(guó)沒(méi)必要發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),與他們合作就可以了。

(2008年12月25日,俄羅斯拜科努爾發(fā)射場(chǎng),Proton-M型火箭搭載一顆格洛納斯衛(wèi)星發(fā)射。)

其次,這是一個(gè)燒錢(qián)的項(xiàng)目,GPS到第二代組網(wǎng)完成,前后投資高達(dá)300億美元。而格洛納斯更是因?yàn)橘Y金原因,一度停止更新衛(wèi)星,只能提供區(qū)域性服務(wù),在最為窘迫的時(shí)候,甚至不能維持基本所需的24顆在軌衛(wèi)星。那么中國(guó)的導(dǎo)航系統(tǒng)又要花多少錢(qián)呢?

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是,中國(guó)沒(méi)錢(qián)搞這個(gè)東西。

第三,歐洲也在獨(dú)立開(kāi)發(fā)導(dǎo)航系統(tǒng),這樣的話,完全可以選擇與他們合作開(kāi)發(fā),分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)和資金壓力。后來(lái)證明,與歐洲合作就是癡人說(shuō)夢(mèng),花了2億多歐元,買(mǎi)回來(lái)“獨(dú)立發(fā)展”的教訓(xùn)。

在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)這件事上,再一次證明了“造不如買(mǎi)、買(mǎi)不如租、租不如送”的路線是必然會(huì)失敗的。

海灣戰(zhàn)爭(zhēng),只是打醒了中國(guó)人,但是還沒(méi)有一件事,一件屈辱的事情來(lái)再一次刺激中國(guó)人,但是這樣的事情,很快就來(lái)了,而且還是接二連三的來(lái)。

國(guó)際事件的刺痛

“銀河號(hào)事件”是第一件刺激中國(guó)人的事情。

1993年7月23日,美國(guó)單方面宣稱(chēng),駛往伊朗阿巴斯港的中國(guó)籍“銀河號(hào)”貨船載有制造化學(xué)武器的前置化學(xué)品(具體是硫二甘醇和亞硫酰氯),要求中國(guó)政府立即采取禁止措施,否則美國(guó)將按照其國(guó)內(nèi)法制裁中國(guó)。

8月1日起,美方派遣在附近巡游的航空母艦戰(zhàn)斗群的驅(qū)逐艦、飛機(jī)對(duì)“銀河”號(hào)近距離跟蹤和低空偵察、拍照,這無(wú)疑是對(duì)中方主權(quán)最為破格的挑戰(zhàn),也擾亂了銀河號(hào)的正常航行。

8月3日,美方又對(duì)中國(guó)提出無(wú)理要求(中方只有選擇權(quán)的那種):

中國(guó)政府命令該船返航回出發(fā)港;或者由美方登船檢查貨物,以查明船上是否存在上述的違禁品;或者銀河號(hào)停留在某個(gè)點(diǎn),“聽(tīng)?wèi){發(fā)落”。

同時(shí),美國(guó)還向該船計(jì)劃??扛劭谒趪?guó)(沙特)施加壓力,阻止進(jìn)港卸貨。

當(dāng)天,中方對(duì)銀河號(hào)發(fā)出命令,將船只停泊在霍爾木茲海峽以東附近的公海海域。中方對(duì)美方提出的質(zhì)疑進(jìn)行認(rèn)真的、全面的查驗(yàn),銀河號(hào)運(yùn)往伊朗的24個(gè)集裝箱,主要是文具、五金和機(jī)械零件,并無(wú)禁運(yùn)物品。

8月4日,中方對(duì)美國(guó)發(fā)出通告,銀河號(hào)并不存在美方所說(shuō)的化學(xué)品,為保留一點(diǎn)尊嚴(yán),中方提出讓第三國(guó)派出檢查人員,登船對(duì)銀河號(hào)查驗(yàn)。

美方對(duì)此置之不理,繼續(xù)堅(jiān)持要求中方選擇并執(zhí)行美方提出的三個(gè)要求之一。

隨后,美國(guó)將銀河號(hào)的GPS信號(hào)中斷,銀河號(hào)被迫在公海漂泊長(zhǎng)達(dá)22天,而且在沒(méi)有導(dǎo)航的情況下,銀河號(hào)的既定航線被迫改變,在這樣下去勢(shì)必要將卸貨時(shí)間一再延誤,為避免更大的損失,中方再次提出由第三國(guó)派遣人員登船查驗(yàn)的建議,不過(guò)與之前的有所不同,允許美方一并派人隨同登船,也就是說(shuō)由第三方變成“三方登船”——這可能是當(dāng)時(shí)環(huán)境下最大的讓步了。

更為可恨的是,這期間美國(guó)海軍61號(hào)巡洋艦給銀河號(hào)發(fā)過(guò)一份傳真,傳真內(nèi)容是:

“只要你們提出要求,我們會(huì)隨時(shí)為你們提供蔬菜、淡水和燃料?!边@不就是赤裸裸的對(duì)待犯人的施舍么。

在傳真的結(jié)尾還有一句:“希望你們從什么地方來(lái),回到什么地方去?!边@不就是是赤裸裸的威脅恐嚇么?

8月26日,有中國(guó)、沙特、美國(guó)三方在沙特達(dá)曼港談判,并達(dá)成協(xié)議:

一、審閱銀河號(hào)的貨運(yùn)清單,找出運(yùn)往伊朗的貨物進(jìn)行外觀檢查;

二、對(duì)美方有疑問(wèn)的貨箱,可卸下進(jìn)行開(kāi)箱檢查;

三、檢查結(jié)束后,由中、美、沙三方共同在檢查結(jié)果上簽字,并公諸于眾。

27日,以中國(guó)外交部國(guó)際司副司長(zhǎng)沙祖康為組長(zhǎng)的檢查團(tuán)一行16人登上銀河號(hào),看望船員們。

28日,沙特7人、美方10人的檢查組與中方一道,登上了銀河號(hào)開(kāi)始查驗(yàn)。

30日晚10時(shí)30分,最后一箱貨物檢查結(jié)束;31日,所有的液體化學(xué)物品的檢查化驗(yàn)結(jié)果也出來(lái)了,依然沒(méi)能找出硫二甘醇和亞硫酰氯的蹤跡。

美方馬上就出爾反爾,對(duì)26號(hào)簽署的協(xié)議拒不執(zhí)行,并又一次提出無(wú)理要求,對(duì)銀河號(hào)進(jìn)行二次檢查,并將檢查范圍擴(kuò)大為對(duì)整個(gè)銀河號(hào)所載貨物,包括非運(yùn)往伊朗的第三方國(guó)家的貨物。

這是對(duì)中國(guó)主權(quán)的擴(kuò)大化打擊,在國(guó)際貿(mào)易中,貨輪代表的是發(fā)出國(guó),所載貨物代表的是發(fā)出國(guó)與發(fā)往國(guó)的貿(mào)易主權(quán),在國(guó)際貿(mào)易中,無(wú)論什么環(huán)境下,主權(quán)國(guó)家是不能擅自認(rèn)為的對(duì)第三國(guó)貨物進(jìn)行染指的,這種在國(guó)際法允許下的國(guó)際貿(mào)易,實(shí)質(zhì)上代表的是國(guó)家主權(quán)。

為盡快查清事實(shí),中方同意了美方的又一次無(wú)理要求。

9月4日,第二次檢查結(jié)束,銀河號(hào)所載的782個(gè)集裝箱全部檢查完畢,仍舊沒(méi)有發(fā)現(xiàn)禁運(yùn)品。下午一點(diǎn)左右,中、沙、美三方在檢查完銀河輪全部貨物的報(bào)告上簽字,共同確認(rèn)銀河輪沒(méi)有運(yùn)載硫二甘醇和亞硫酰氯。

銀河號(hào)事件,是美國(guó)一手炮制、為污化國(guó)際貿(mào)易中中國(guó)的國(guó)家形象而發(fā)起的一起嚴(yán)重侵犯中國(guó)主權(quán)的事件。

他們用“一塊錢(qián)買(mǎi)來(lái)的情報(bào)”,污蔑中國(guó)籍貨輪載有禁運(yùn)品,并派出軍機(jī)、軍艦進(jìn)行跟蹤、偵查和拍照,而且還發(fā)出侮辱性的傳真、切斷銀河號(hào)的GPS導(dǎo)航信號(hào),導(dǎo)致銀河號(hào)的漂流,而且最終拒絕道歉,這是最為典型的霸權(quán)主義和強(qiáng)權(quán)政治。

中國(guó),是該醒醒了。

1994年1月10日,國(guó)家批準(zhǔn)北斗一號(hào)工程立項(xiàng),北斗終于在提出設(shè)想后十余年得以立項(xiàng)。

立項(xiàng)后,馬上緊隨而來(lái)的危機(jī),加快了北斗的步伐。

1996年,第三次臺(tái)海危機(jī)爆發(fā),美國(guó)為給當(dāng)年3月23日舉行的臺(tái)灣地區(qū)領(lǐng)導(dǎo)人選舉助威,直接插手中國(guó)內(nèi)政事務(wù)。

3月8日,中國(guó)宣布舉行為期半個(gè)月的“聯(lián)合九六”實(shí)彈演習(xí),同一天,美方宣布部署在日本橫須賀港的獨(dú)立號(hào)航空母艦戰(zhàn)斗群駛?cè)肱_(tái)灣東北海域,同時(shí)宣布加派尼米茲號(hào)航空母艦戰(zhàn)斗群前往臺(tái)灣東部海域,預(yù)定3月11日與獨(dú)立號(hào)航空母艦戰(zhàn)斗群會(huì)合,并悍然駛?cè)胫袊?guó)臺(tái)灣海峽,戰(zhàn)爭(zhēng)一觸即發(fā)。

演習(xí)開(kāi)始,中國(guó)發(fā)射四枚東方15短程地對(duì)地彈道導(dǎo)彈,掠過(guò)臺(tái)灣海峽,直接命中目標(biāo),同一時(shí)間,美國(guó)宙斯盾級(jí)驅(qū)逐艦碉堡山號(hào)在屏東東港小琉球島附近檢測(cè)到這四枚命中預(yù)定目標(biāo)的導(dǎo)彈。

演習(xí)當(dāng)天零時(shí)整,中方從永安分別試射兩枚東風(fēng)15導(dǎo)彈,落在高雄外海西南30至150海里處;一時(shí)整,從南平發(fā)射一枚東風(fēng)15導(dǎo)彈,落在基隆外海29海里處。

是的,落點(diǎn)在30-150海里的兩枚彈道導(dǎo)彈,實(shí)際上是偏離目標(biāo)了,而稍后發(fā)射的那枚,命中預(yù)定目標(biāo)。偏離預(yù)定目標(biāo)的兩枚,在軍事迷中,一直有一個(gè)說(shuō)法是美國(guó)在GPS信號(hào)上做了手腳,導(dǎo)致導(dǎo)彈制導(dǎo)失效。

這一事件連同銀河號(hào)事件,告訴了所有中國(guó)人一個(gè)最真實(shí)的事實(shí):

美國(guó)在中國(guó)處于戰(zhàn)時(shí)狀態(tài)下,肯定會(huì)關(guān)閉中國(guó)所使用的GPS信號(hào),無(wú)論交戰(zhàn)對(duì)方是美國(guó)或者是其他任何國(guó)家(或地區(qū))。

2001年4月1日,一起震驚中外的事件,在美國(guó)單方面挑釁下再次發(fā)生,這就是“南海撞機(jī)事件”。

當(dāng)天早上8時(shí)55分,隸屬于美國(guó)海軍航空兵空中偵查第一“全球觀察者”中隊(duì)的一架EP-3型BuNo 156511號(hào)偵察機(jī)在中國(guó)海南島東南70海里(110公里)的執(zhí)行“PR32”偵查任務(wù),這一海域靠近中國(guó)根據(jù)聯(lián)合國(guó)海洋法公約主張擁有主權(quán)的200海里(約370公里)專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū),中國(guó)對(duì)這一區(qū)域擁有絕對(duì)的領(lǐng)海、領(lǐng)空主權(quán)。

中國(guó)發(fā)現(xiàn)美國(guó)一架偵察機(jī)飛抵中國(guó)海南島東南海域上空?qǐng)?zhí)行偵察任務(wù)后,派出兩架殲-8 II殲擊機(jī)進(jìn)行合法監(jiān)視并喊話,這個(gè)時(shí)候,美國(guó)偵察機(jī)實(shí)際上已經(jīng)在中國(guó)領(lǐng)空附近,連續(xù)飛行偵查六個(gè)多小時(shí)。

9時(shí)7分,在海南島東南104公里處,美國(guó)軍機(jī)突然轉(zhuǎn)向,其左翼先同王偉駕駛的殲8-II型81192號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)相撞,撞擊造成解放軍飛機(jī)墜毀,駕駛員王偉少校跳傘后下落不明,最終確定壯烈犧牲。美國(guó)軍機(jī)則因碰撞導(dǎo)致整流罩脫落,一只發(fā)動(dòng)機(jī)撞毀,無(wú)法返航。

9時(shí)33分,美國(guó)軍機(jī)隨后在未經(jīng)中國(guó)許可的情況下進(jìn)入中國(guó)領(lǐng)土,降落在海南陵水機(jī)場(chǎng)。

4月2日、3日,就任美國(guó)總統(tǒng)才三個(gè)月的小布什連續(xù)發(fā)表講話,聲稱(chēng)這一事件可能破壞兩國(guó)建立卓有成效關(guān)系的期望。同時(shí),派遣3艘驅(qū)逐艦在中國(guó)南海附近游弋,其態(tài)度不言而喻。

4月11日,美國(guó)駐華大使普理赫向中國(guó)外交部長(zhǎng)唐家璇遞交了關(guān)于美國(guó)軍用偵察機(jī)撞毀中國(guó)軍用飛機(jī)的致歉信,這封致歉信,美國(guó)前前后后改了六次,這可能是中國(guó)當(dāng)時(shí)能做的最大的爭(zhēng)取。

隨后,中方同意釋放24名美國(guó)機(jī)組人員,并于4月12日回國(guó)。

7月3日,經(jīng)拆卸后的美國(guó)軍用偵察機(jī)由租用的俄羅斯安-124運(yùn)輸機(jī)運(yùn)離中國(guó),并于次日抵達(dá)夏威夷。

而美國(guó)對(duì)于中國(guó)犧牲人員的賠償,是一個(gè)沒(méi)有任何誠(chéng)意的數(shù)字:34567.89美元。

這是一起美國(guó)單方面發(fā)起對(duì)中國(guó)進(jìn)行軍事偵查行動(dòng)、在未經(jīng)中國(guó)許可下進(jìn)入中國(guó)專(zhuān)屬經(jīng)濟(jì)區(qū)、領(lǐng)空對(duì)中國(guó)進(jìn)行軍事偵查,并在撞毀中國(guó)戰(zhàn)機(jī),造成中國(guó)方面機(jī)毀人亡后,悍然進(jìn)入中國(guó)領(lǐng)土并降落的事件。這一事件,是對(duì)中國(guó)主權(quán)最為嚴(yán)重的侵犯。

王偉烈士跳傘后,中國(guó)調(diào)動(dòng)了超過(guò)10萬(wàn)人次進(jìn)行了連續(xù)數(shù)天的搜尋,最后沒(méi)有找到。

反觀1999年3月27日,南聯(lián)盟擊落美國(guó)隱形轟炸機(jī)F-117后,其飛行員澤爾科跳傘后,依靠GPS信號(hào),在南聯(lián)盟首都貝爾格萊特附近40公里的農(nóng)田里、南聯(lián)盟軍隊(duì)的眼皮子底下被救走,前來(lái)營(yíng)救的,僅僅是一架美軍A-10攻擊機(jī)與三架MH-60G直升機(jī),他們依靠的就是GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng),精確的將澤爾科找到并救出。

如果,中國(guó)的單兵均攜帶有不受干擾的衛(wèi)星導(dǎo)航定位裝置,那么,王偉他極有可能不會(huì)犧牲,但是,彼時(shí)的中國(guó)并沒(méi)有。

以銀河號(hào)為代表的民用領(lǐng)域、以東方15代表的軍用領(lǐng)域,南海撞機(jī)代表的(戰(zhàn)時(shí))士兵營(yíng)救,衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的作用,體現(xiàn)的淋漓盡致。

中國(guó)的導(dǎo)航命脈,捏在了美國(guó)手里面,沒(méi)有自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),隨時(shí)受制于人,小到商旅往來(lái),大到滅國(guó)戰(zhàn)爭(zhēng),在精確制導(dǎo)的??仗烊灰惑w的戰(zhàn)爭(zhēng)中,衛(wèi)星定位系統(tǒng)的重要程度,不亞于人的存在。

打醒了,還要再刺激下,這是在“企鵝的傷口上撒了辣椒醬”。

走出第一步

2000 年 10 月 31 日, “北斗導(dǎo)航”衛(wèi)星 01 星發(fā)射, 11 月 6 日成功定點(diǎn)于 140°E; 2000 年 12 月 21 日, “北斗導(dǎo)航”衛(wèi)星 02 星發(fā)射, 12 月 26 日成功定點(diǎn)于 80°E。

由陳芳允院士提出、卜慶軍連續(xù)奔走遞交報(bào)告,一拖再拖的中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),從“雙星定位通信系統(tǒng)”轉(zhuǎn)變的北斗系統(tǒng),終于在1號(hào)衛(wèi)星及2號(hào)衛(wèi)星定軌后終于出現(xiàn)雛形。經(jīng)過(guò)在軌性能測(cè)試后,項(xiàng)目組終于確定性能參數(shù)滿足研制任務(wù)要求,可以利用兩顆衛(wèi)星構(gòu)成的“雙星定位通信系統(tǒng)”進(jìn)行導(dǎo)航定位。

這是北斗走出的第一步,北斗一號(hào)開(kāi)始初步的實(shí)施組網(wǎng)并提供服務(wù),隨著2003年5月25日北斗-3號(hào)衛(wèi)星的發(fā)射并定點(diǎn)于110.5°E作為備用,北斗一號(hào)的雙星定位基本形態(tài)確定:

由兩顆靜止軌道衛(wèi)星與一顆備用衛(wèi)星、地面控制中心與北斗用戶終端三部分組成。

雖然北斗一號(hào)的服務(wù)范圍很小,僅局限于國(guó)內(nèi),而且精度也只有20-100米,授時(shí)精度60ns,但是其擁有的120個(gè)字的短信功能,成為了一大亮點(diǎn)。

最為重要的是,北斗一號(hào)的發(fā)射成功,使我國(guó)成為繼美、俄之后第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國(guó)家。

2004年8月31號(hào),北斗二號(hào)正式立項(xiàng),北斗二號(hào)并不是北斗一號(hào)的延續(xù),而是全新設(shè)計(jì)的導(dǎo)航系統(tǒng),為此專(zhuān)門(mén)向國(guó)際電聯(lián)申請(qǐng)了專(zhuān)屬頻段。

中國(guó)人用了用8年的時(shí)間,從2007年4月14日第一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星 (M1)從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心被“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭送入太空。到2012年10月15日最后一顆衛(wèi)星發(fā)射成功,北斗二號(hào)建成了由16顆衛(wèi)星和32個(gè)地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運(yùn)行的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)。

并于2012年12月27日起正式提供服務(wù),服務(wù)范圍涵蓋亞太大部分地區(qū),南緯55度到北緯55度、東經(jīng)55度到東經(jīng)180度為一般服務(wù)范圍,服務(wù)內(nèi)容包括導(dǎo)航、定位、授時(shí)和短報(bào)文通信服務(wù)。服務(wù)方式分為開(kāi)放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。其中開(kāi)放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位、測(cè)速、授時(shí)服務(wù);授權(quán)服務(wù)則是向授權(quán)用戶提供更安全與更高精度的定位、測(cè)速、授時(shí)、通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。相比于北斗一號(hào),北斗二號(hào)提供的服務(wù)不僅是區(qū)域范圍擴(kuò)大,最重要的是精度得到了進(jìn)一步提升:

定位精度優(yōu)于20米,授時(shí)精度為50納秒,測(cè)速精度0.2米/秒。

在2009年4月15日,第二顆北斗二號(hào)衛(wèi)星入網(wǎng),北斗二號(hào)開(kāi)始提供服務(wù),這一年年底,北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式立項(xiàng)。

2015年03月30日,首顆北斗三號(hào)試驗(yàn)衛(wèi)星入軌,前后共發(fā)射了五顆此類(lèi)衛(wèi)星。

2017年11月5日,北斗三號(hào)首顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射入軌,2018年12月27日,北斗三號(hào)正式向“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)及全球提供基本導(dǎo)航服務(wù)。

2019年12月16日,我國(guó)以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第52、53顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。至此,北斗三號(hào)全球系統(tǒng)所有中圓地球軌道衛(wèi)星全部發(fā)射完畢,標(biāo)志著北斗三號(hào)全球系統(tǒng)核心星座部署完成。

今年6月23日,第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署全面完成。

北斗三號(hào)提供的服務(wù),在全球范圍內(nèi),定位精度優(yōu)于10米,測(cè)速精度優(yōu)于0.2米/秒,授時(shí)精度優(yōu)于20納秒;在亞太地區(qū),定位精度優(yōu)于5米,測(cè)速精度優(yōu)于0.1米/秒,授時(shí)精度優(yōu)于10納秒。

北斗系統(tǒng)是全球在軌的四大導(dǎo)航系統(tǒng)(不含日本天頂星系統(tǒng))中,唯一采用三種軌道衛(wèi)星組成混合導(dǎo)航星座,其他三大系統(tǒng)均以單一軌道衛(wèi)星部署。其中北斗二號(hào)采用了5顆地球同步軌道衛(wèi)星(geosynchronous orbit,GEO)、5顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星(Inclined GeoSynchronous Orbit,IGSO)及4顆中地球軌道(Medium Earth Orbit,MEO)的中高軌混合星座組成。北斗三號(hào)由3顆地球同步軌道衛(wèi)星(geosynchronous orbit,GEO)、3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星(Inclined GeoSynchronous Orbit,IGSO)及24顆中地球軌道(Medium Earth Orbit,MEO)的中高軌混合星座組成,其中備用衛(wèi)星6顆,工作衛(wèi)星24顆。

從1994年立項(xiàng),2020年首星入軌到2020年組網(wǎng)完成,北斗在20年的時(shí)間里,發(fā)射了59顆衛(wèi)星,在這世界衛(wèi)星發(fā)射史上都是罕見(jiàn)的。

北斗取得的進(jìn)步和成就。立足國(guó)內(nèi),服務(wù)亞太,拓展全球的“三步走”的戰(zhàn)略道路已經(jīng)從“夢(mèng)想成希望”變?yōu)椤皦?mèng)想成真”。在追夢(mèng)的過(guò)程中,實(shí)際上北斗處處受制、處處為難。

過(guò)了九九八十一難

“一次次被逼到絕境,又一次次爬起來(lái)?!?/p>

這句話是總設(shè)計(jì)師楊慧面對(duì)采訪時(shí)說(shuō)的,這句話,也是對(duì)北斗系統(tǒng)最真實(shí)的反映。

首先,頻段方面,根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟的規(guī)則,衛(wèi)星運(yùn)行的軌道和信號(hào)頻率在使用前必須提前申請(qǐng),且必須在申請(qǐng)通過(guò)后的7年內(nèi)完成衛(wèi)星發(fā)射入軌和信號(hào)接收,否則相關(guān)資源會(huì)被回收。而且還有“先申請(qǐng)、先獲得,先發(fā)射、先占有”的規(guī)定。

2000年4月18日,中國(guó)申請(qǐng)的頻段獲得通過(guò)。國(guó)際電信聯(lián)盟分配了E1(1590MHz)、E2(1561MHz)、E6(1269MHz)和E5B(1207MHz)四個(gè)波段給北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),這與伽利略定位系統(tǒng)使用或計(jì)劃使用的部分波段存在重合。

這意味著在接下來(lái)的7年里,衛(wèi)星必須發(fā)射升空并傳回可接收的信號(hào),北斗一號(hào)首星的發(fā)射,還是半年多以后的時(shí),申請(qǐng)作為頻段載體的北斗二號(hào)還沒(méi)有正式立項(xiàng)。

留給中國(guó)人的時(shí)間不多了,有可能是國(guó)家相關(guān)部門(mén)或高層覺(jué)得北斗無(wú)法完成這樣的任務(wù),在北斗一號(hào)第三顆星發(fā)射成功,開(kāi)始提供服務(wù)之后,選擇了與歐盟合作,共同推進(jìn)歐洲版的GPS——伽利略計(jì)劃。

2003年10月30日,中歐首腦第六次高峰會(huì)議期間,歐洲共同體15個(gè)成員國(guó)依次與中國(guó)簽署了“中華人民共和國(guó)與歐洲共同體及其成員國(guó)關(guān)于民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航(伽利略計(jì)劃)合作協(xié)議”——這被專(zhuān)家稱(chēng)為中歐“伽利略計(jì)劃”合作的政治協(xié)議?!百だ杂?jì)劃”成為有史以來(lái)中歐雙方最大的科技合作項(xiàng)目?!百だ杂?jì)劃”的目的是要在2008年建立一個(gè)覆蓋全球的衛(wèi)星無(wú)線導(dǎo)航系統(tǒng)——稱(chēng)為伽利略系統(tǒng)。該系統(tǒng)將是世界上第一個(gè)基于民用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),它由30顆中軌道衛(wèi)星組成,可直接為用戶提供誤差不超過(guò)10米的全球定位服務(wù)。

雙方向好,本身是件大好事,歐洲當(dāng)時(shí)的反美反戰(zhàn)情緒很高,中國(guó)的北斗也遇到了瓶頸,雙方抱團(tuán),打破美國(guó)GPS一家獨(dú)大的局面,對(duì)雙方都是利好,何樂(lè)而不為呢?

根據(jù)預(yù)估,伽利略計(jì)劃的資金投入為33億歐元,按照15+1的方式,中國(guó)應(yīng)該出資約2.3億歐元,首期出資5000萬(wàn)歐元。

是的,中國(guó)是老好人,老老實(shí)實(shí)的將2.3億歐元打給了歐洲,但是,中國(guó)的工作人員,連伽利略計(jì)劃的核心,都不能接觸,也就是說(shuō),中國(guó)是出錢(qián)的冤大頭,技術(shù)是不可能讓你碰的,而且剛開(kāi)始的伽利略計(jì)劃的確進(jìn)展神速,在2005年12月28日就發(fā)射了第一顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星,一度讓中國(guó)人看到了希望。

但是,2006年年中,為伽利略系統(tǒng)注資的政府社會(huì)資本共同體瓦解,歐盟委員會(huì)決定將伽利略系統(tǒng)國(guó)有化。早期,伽利略系統(tǒng)被看作是一個(gè)政府財(cái)政參與的私營(yíng)項(xiàng)目,項(xiàng)目主管積極邀請(qǐng)中國(guó)加入,這樣在短期內(nèi)可以獲得中國(guó)的投資,而且中國(guó)的確將約定資金打入到計(jì)劃中去,從長(zhǎng)遠(yuǎn)看還能在中國(guó)的定位授時(shí)市場(chǎng)獲得獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

然而,隨著歐盟委員會(huì)將伽利略計(jì)劃收歸國(guó)有,出于對(duì)歐美關(guān)系以及對(duì)安全與技術(shù)獨(dú)立的考量,中國(guó)實(shí)際上被伽利略系統(tǒng)排除在核心層之外。11月,中國(guó)被踢出伽利略計(jì)劃,中國(guó)之前的投資也沒(méi)有得到任何回報(bào)。

12月,中國(guó)重啟被耽擱了3年多的北斗系統(tǒng),并搶在歐盟之前,率先在2007年先后發(fā)射了北斗一號(hào)的最后一顆替代星,和北斗二號(hào)首星。北斗二號(hào)首星發(fā)射時(shí)間是2007年4月14日,從變軌到入軌到定點(diǎn),已經(jīng)是4月16日晚8時(shí),這個(gè)時(shí)候,監(jiān)控大廳接收到了衛(wèi)星信號(hào)從兩萬(wàn)公里外的太空傳回的信號(hào)并成功解析,此時(shí)向國(guó)際電聯(lián)申請(qǐng)的頻段失效僅剩4小時(shí)。

借此,中國(guó)獲得了國(guó)際電聯(lián)劃分給中國(guó)的北斗二號(hào)系統(tǒng)的頻段,這部分頻段,正是與伽利略計(jì)劃頻段重疊的部分黃金優(yōu)質(zhì)頻段。

花錢(qián)買(mǎi)來(lái)的教訓(xùn),才是真正的教訓(xùn),如果注資伽利略計(jì)劃是決策失敗的話,那么,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)功能用到的原子鐘,則是中國(guó)尖端科技突破的又一個(gè)典型例子。

北斗一號(hào)時(shí),中國(guó)采用的授時(shí)原子鐘是瑞士進(jìn)口的。原子鐘這個(gè)東西,當(dāng)時(shí)僅有美國(guó)、俄羅斯和歐盟(僅瑞士)有,美國(guó)是不可能出口原子鐘給中國(guó)的,俄羅斯方面,連自己的格洛納斯都搞不定,哪還有其他資源來(lái)出口給中國(guó),那么,中國(guó)的授時(shí)原子鐘,只能向歐洲求助。

瑞士,雖然標(biāo)稱(chēng)自己是永久中立國(guó),但實(shí)際上,仍舊受到地緣政治和美歐各方的壓力,北斗二號(hào)立項(xiàng)后,中國(guó)試圖繼續(xù)向瑞士進(jìn)口原子鐘,結(jié)果瑞士不予出口。原因是北斗一號(hào)采用的是有源定位,只能民用,軍用價(jià)值不大,而且北斗一號(hào)的實(shí)驗(yàn)意義更多一些。但是到了北斗二號(hào),中國(guó)改為了無(wú)源定位,這意味著跟GPS一樣,是軍民兩用的產(chǎn)品了。那么,瑞士作為《瓦森納協(xié)議》的締約方之一,絕對(duì)不能出口高精尖產(chǎn)品給中國(guó)用于可能軍用的用途產(chǎn)品。

原子鐘進(jìn)口渠道徹底斷開(kāi),中國(guó)只能自己解決,而中國(guó)在衛(wèi)星搭載授時(shí)原子鐘方面,技術(shù)幾乎為空白。

兩年,用了足足兩年的時(shí)間,中國(guó)航天科工集團(tuán)二院203所便突破了銣原子鐘,之后,上海天文臺(tái)自主研發(fā)了星載氫原子鐘。也就是說(shuō),中國(guó)不同的部門(mén),自主研發(fā)了不同的星載原子鐘,而且精度比歐盟進(jìn)口的還要高。

北斗的突破,其實(shí)不只是單個(gè)器件的突破,而是整個(gè)系統(tǒng)和整個(gè)系統(tǒng)之下的產(chǎn)業(yè)鏈,甚至包括運(yùn)載火箭。

北斗三號(hào)衛(wèi)星使用壽命,從北斗二號(hào)的8年增至10年以上,其部件全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,其中被限制進(jìn)口的原子鐘,性能更是得到極大的升級(jí),精度已經(jīng)達(dá)到1000萬(wàn)年差1秒,并且還有兩套不同類(lèi)型的原子鐘可供選擇。運(yùn)力方面,2017年底發(fā)射1箭2星,2018年發(fā)射9箭17星,2019年發(fā)射6箭8星,2020年發(fā)射3箭3星……不到3年時(shí)間,30顆衛(wèi)星發(fā)射升空,完成組網(wǎng)。

在重復(fù)一下前文中的一句話:美國(guó)在中國(guó)處于戰(zhàn)時(shí)狀態(tài)下,肯定會(huì)關(guān)閉中國(guó)所使用的GPS信號(hào),無(wú)論交戰(zhàn)對(duì)方是美國(guó)或者是其他任何國(guó)家(或地區(qū))。而北斗則完全由中國(guó)控制,與美國(guó)沒(méi)有半點(diǎn)關(guān)系。

其實(shí)在擴(kuò)大一點(diǎn)說(shuō),美國(guó)和中國(guó)作戰(zhàn)時(shí),雙方一定會(huì)互相攻擊對(duì)方的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),要相信:

“前事不忘,后事之師?!?/p>

我們更要清楚兩個(gè)事實(shí):

一、美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)是全球擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的獨(dú)立主權(quán)國(guó)家。

二、美國(guó)、俄羅斯、中國(guó)是全球進(jìn)行過(guò)反衛(wèi)星導(dǎo)彈實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立主權(quán)國(guó)家。

無(wú)論從民用角度,還是軍用角度來(lái)看,北斗之于中國(guó),GPS之于美國(guó),是同等性質(zhì)的,不僅要搞,而且要搞好。

北斗的發(fā)展,也證實(shí)了兩件事:

一是“市場(chǎng)換技術(shù)”的國(guó)際合作,注定是要失敗的。中國(guó)拿著真金白銀投資歐洲的伽利略計(jì)劃,卻最終一無(wú)所獲被掃地出門(mén),甚至在發(fā)展北斗二號(hào)的時(shí)候,原子鐘這樣的部件被限制出口,無(wú)論多好的關(guān)系,多大的利潤(rùn),在國(guó)際政治面前,都是一張廢紙,不給你就是不給你,你有了再說(shuō)有了的話,要給你也行,落后主流兩代要不要,不要,那就沒(méi)有。

二是獨(dú)立自主才能發(fā)展好。原子鐘不是不能突破,最終還不是突破了?還一下子解決了兩種不同設(shè)計(jì)、同一功能的原子鐘,成本高低先不說(shuō),至少是先解決了有無(wú),再討論優(yōu)劣的問(wèn)題吧。何況,自家的東西就是香,無(wú)論怎么樣,想怎么用就怎么用,今天我的43星/44星用氫原子鐘,明天52星/53星就換成升級(jí)后的銣原子鐘。

浩瀚星空,北斗指路。古人借助北斗七星,找尋方位和星座。今人利用北斗衛(wèi)星,進(jìn)行現(xiàn)代社會(huì)的各種往來(lái)。我們看到北斗,才去分辨銀河。而今,借助北斗,踏上星辰大海的征途。

哦,對(duì)了,抖個(gè)機(jī)靈,央視曾經(jīng)報(bào)道,GPS定位芯片,最高賣(mài)給我們是1000元/片,到北斗出來(lái)后,降為6元/片。

壯哉我北斗,讓資本主義無(wú)法再收割市場(chǎng)羊毛。

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