日前，中國航天科技集團(tuán)公司宇航部部長趙小津?qū)ν夤迹袊鴮⒃诮衲旰兔髂陜赡臧l(fā)射10顆左右的導(dǎo)航衛(wèi)星，預(yù)計在2015年建成由30多顆衛(wèi)星組成的，覆蓋全球的“北斗二號”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

“‘北斗二號’就是國產(chǎn)的GPS，只要現(xiàn)在GPS應(yīng)用的地方，我們的‘北斗二號’就能應(yīng)用。”中國全球定位系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用協(xié)會咨詢中心主任曹沖研究員對《北京科技報》說。

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是一種結(jié)合衛(wèi)星和通訊發(fā)展技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星為使用者提供測時和測距服務(wù)。它包括繞地球運行的多顆衛(wèi)星，能連續(xù)發(fā)射一定頻率的無線電信號。只要持有便攜式信號接收儀，無論身處陸地、海上還是空中，都能收到衛(wèi)星發(fā)出的特定信號。接收儀中的電腦選取幾顆衛(wèi)星發(fā)出的信號進(jìn)行分析，就能確定接收儀持有者的位置。

除此之外，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)還具有其他多種用途，如科學(xué)家可以用它來監(jiān)測地殼的微小移動從而幫助預(yù)報地震；測繪人員利用它來確定地面邊界；汽車司機在迷路時通過它能找到方向；軍隊依靠它來保證正確的前進(jìn)路線等。

目前，在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)方面，有美國的GPS系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)、俄羅斯的“格洛納斯”系統(tǒng)和中國即將建立的“北斗二號”系統(tǒng)，使用范圍最廣的就是美國的GPS全球定位系統(tǒng)。

曹沖研究員介紹說，美國的GPS系統(tǒng)，由30顆（4顆為備份星）在軌衛(wèi)星組成。它們均勻地分布在6個軌道上。GPS是一個接收型的定位系統(tǒng)，只轉(zhuǎn)播信號，用戶接收就可以定位，不受容量的限制。早期GPS系統(tǒng)對民用信號的定位精度進(jìn)行了人為限制，只有100米左右，但隨著2000年后取消這一限制，目前GPS可以提供的民用信號定位精度為10米左右。

面對這種居高臨下的強勢，包括俄、歐、中、印在內(nèi)的世界主要科技體選擇了獨立發(fā)展、聯(lián)合生存的道路。其中，歐盟主導(dǎo)的伽利略系統(tǒng)的目標(biāo)是，耗資30億歐元，共發(fā)射30顆衛(wèi)星，據(jù)稱最高精度比美國GPS高10倍。包括韓國、中國在內(nèi)，日本、阿根廷、澳大利亞、俄羅斯等國也在參與該計劃。當(dāng)初的完成目標(biāo)是2008年，但由于資金和技術(shù)方面等問題，延長到了2011年。

俄羅斯從前蘇聯(lián)時期的1976年就開始推進(jìn)和美國GPS相抗衡的“格洛納斯”系統(tǒng)，但隨著20世紀(jì)90年代初期陷入經(jīng)濟(jì)危機，計劃被迫中斷，只運營了一半，也就是16顆衛(wèi)星。

曹沖研究員介紹說，我國的“北斗二號”全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是建立在“北斗一號”區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)上的。中國先后在2000年10月31日、2000年12月21日和2003年5月5日發(fā)射了3顆“北斗”靜止軌道試驗導(dǎo)航衛(wèi)星，組成了“北斗”區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備在中國及其周邊地區(qū)范圍內(nèi)的定位、授時、報文和GPS功能。但由于該系統(tǒng)用戶無法保持無線電靜默，也無法在高速移動的平臺上使用，“北斗一號”系統(tǒng)不能用于軍事用途。

中國的“北斗一號”系統(tǒng)，與美國和俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星尚有較大的差距。“北斗一號”定位系統(tǒng)只能覆蓋中國和周邊一些國家和地區(qū)，是區(qū)域性而不是全球性的，它只是在亞太地區(qū)。美國和俄羅斯的導(dǎo)航衛(wèi)星則是全球性的。

“所以，這次執(zhí)行索馬里護(hù)航任務(wù)的中國海軍不可能使用‘北斗一號’衛(wèi)星定位系統(tǒng)。”曹沖研究員說。

另外，“北斗一號”系統(tǒng)是在地球同步軌道上運行，也就是說在離地球3.6萬公里的高度上運行。而美國和俄羅斯的導(dǎo)航衛(wèi)星則是在幾百公里到上千公里的低軌道運行。

“北斗一號”系統(tǒng)在導(dǎo)航方式上也與美俄的全球定位衛(wèi)星有一定的差距。“北斗一號”屬于主動式的。就是說，“北斗一號”是用戶先發(fā)射需要定位的信號，通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給用戶；而GPS和“格洛納斯”系統(tǒng)只需要接收4個衛(wèi)星的位置信息，由自己解算出三維坐標(biāo)。這是由于“北斗一號”本身是兩維導(dǎo)航系統(tǒng)，僅靠兩顆星的觀測量尚不能定位，觀測量的取得及定位解算均需在地面中心站進(jìn)行。

曹沖研究員說，即使“北斗一號”系統(tǒng)存在許多缺點，但在去年發(fā)生的汶川地震中也大顯身手。當(dāng)時通訊中斷的情況下，攜帶“北斗一號”系統(tǒng)接收機的救援部隊，還是按指定時間到達(dá)了災(zāi)區(qū)。

另外，“北斗一號”還可以提供用戶的雙向通訊功能，用戶與用戶、用戶與中心控制系統(tǒng)間均可實現(xiàn)雙向簡短數(shù)字報文通信。通過“北斗”系統(tǒng)，用戶一次最多可以傳輸120個字符。“汶川地震發(fā)生以后的幾天內(nèi)，‘北斗’系統(tǒng)是災(zāi)區(qū)和外界聯(lián)系的唯一途徑。”曹沖研究員說。

針對“北斗一號”系統(tǒng)的眾多缺點，一些西方防務(wù)專家認(rèn)為，中國的“北斗一號”系統(tǒng)的功能還是有限的，它的地域有限，而且它的速度較慢，因為需要導(dǎo)航的車輛或飛機首先發(fā)出一個信號才能接收到自己位置的信號。還有，在軍事用途上，“北斗一號”系統(tǒng)比較危險，因為一個軍事單位或是一件武器要想確切知道自己的位置，首先要向北斗衛(wèi)星發(fā)信號。而一發(fā)信號，就容易被對方判斷出自己的位置，因而暴露了自己。

曹沖研究員說，中國即將建立的“北斗二號”全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)無論是導(dǎo)航方式，還是覆蓋范圍上都和美國的GPS非常類似，而且有著GPS和“格洛納斯”系統(tǒng)無法比擬的獨特優(yōu)勢。“北斗二號”系統(tǒng)主要有三大功能:快速定位，為服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶提供全天候、實時定位服務(wù)，定位精度與GPS民用定位精度相當(dāng)；短報文通信，一次可傳送多達(dá)120個漢字的信息；精密授時，精度達(dá)20納秒。

在中國市場上，目前全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的民用最集中體現(xiàn)在車載導(dǎo)航儀器上，GPS車載導(dǎo)航儀器占據(jù)了很大的市場。一臺普通GPS車載導(dǎo)航儀器甚至買到800元。在費用方面，為了競爭，GPS提供免費服務(wù)。

那么，在國產(chǎn)的GPS——“北斗二號”投入使用后，會不會取代GPS呢？曹沖研究員的答案是否定的。“‘北斗二號’和GPS以后將形成競爭，對于普通消費者來說是一個好消息，另外，中國的‘北斗二號’車載導(dǎo)航儀將兼容GPS，這樣，使用者將非常方便。”曹沖研究員說。