这段时间一段院士采访直接炸了科技圈,干了半辈子北斗的老专家直接戳破了很多人根深蒂固的误区。很多人平时顺口就说北斗是中国版GPS,这话听着像是夸人,其实从根上就错了。全程参与北斗三代建设的刘经南院士站出来发话,这个标签咱们不能要。

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这位刘经南院士今年已经83岁,是武汉大学教授,也是国家卫星定位系统工程技术研究中心主任。从北斗一号一路跟着走到北斗三号,三十多年的心血都砸在这里,说他最有话语权没人能反驳。老百姓随口说的中国版GPS,听着像认可,其实就是默认北斗是GPS的跟风替代品,说白了就是矮化北斗。老爷子这次公开纠正,就是要把这层糊了好久的误解彻底揭掉。

现在北斗一共50颗在轨卫星,空间信号精度优于2米,全球定位精度优于10米,测速精度优于每秒0.2米,授时误差不到20纳秒。开了精密单点定位模式,水平精度优于0.3米,垂直精度优于0.6米,直接做到了厘米级。目前GPS在民用领域,普遍还在米级精度晃悠。这差距摆在这里,不用多解释大家都懂。

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比精度更本质的差距,在底层功能架构上。GPS本质上就是个单向收音机,只有卫星往下播信号,终端只能被动接收,用户没法回传信息。北斗不一样,短报文通信是全球卫星导航系统里独一份的双向通信技术。没手机信号没基站的深山老林、茫茫大海,北斗照样能收发消息,单次就能传1000个汉字,这功能真的能救命。

今年3月初,包头市应急管理局在山区办了场失联人员搜救演练。现场完全没有常规通信信号,参演人员靠北斗短报文系统,把语音和实时回传到指挥中心,双向联动全程顺畅。换做GPS,在这种地方只能干等着没辙。

兵器工业集团今年2月推出一款集成北斗短报文的海上救生衣。人不小心落水,救生衣会自动发送带定位的求救信息,救援方收到之后还能反向回复,整个救援链路直接闭合。这事GPS根本做不到,半点头绪都没有。

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信号设计的差距也很大。GPS是1978年的产物,受限于当年的技术,只用了单频信号。单频最大的问题就是电离层的带电粒子会折射延迟信号,直接拉低定位精度。北斗直接用上了三频信号,多个频段同时工作,还能互相校验纠错。不依赖地面基站,信号照样稳得住。低纬度地区和高原山区电离层干扰最猛,GPS在这些地方定位容易飘,北斗纹丝不动。

星座的设计思路也完全不同。GPS全都是中圆轨道卫星,北斗是高轨、中轨混合编队,高轨卫星占比更大,抗遮挡能力天生就强。尤其是在亚太地区,这种设计带来的性能优势特别明显。

老爷子说话敞亮,没光捡好听的说,也没回避北斗现在存在的问题。他直言北斗产业现在有成长的烦恼,两万多家参与企业,龙头太少,规模型制造类上市公司还不到4家。大量厂商挤在低端赛道拼价格,利润压到见底,根本拿不出多余的钱投研发。大众消费端的产品长得几乎一模一样,消费者分不出差异,只能比谁更便宜。这么卷下去,到最后大家都没好结果。

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出路老爷子也给得明明白白。北斗的未来不用跟GPS在同一条赛道拼高低,要做的是技术升维,开辟新赛道换道超车。说白了就是把通信、导航、遥感、行为控制四种能力融合成一站式的时空智能服务,也就是业内说的通导遥控一体化。武汉光谷的自动驾驶实测数据就能说明问题,单用GPS定位成功率不到60%,北斗加5G加视觉加AI的融合方案,直接把成功率拉到了95%以上。差的可不只是三十五个百分点,放在自动驾驶场景里,这就是能用和不能用的分界线。

今年4月1日起,北斗短报文与地面网短消息互通的技术标准正式实施。中国移动、中国星网、华为、荣耀、vivo一堆行业巨头都参与了标准制定。标准落地之后,普通手机不用额外加装专业终端,在没有地面信号的地方也能通过北斗卫星发短信。北斗正在从专业领域,一步步走进普通人的口袋。

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还有一个值得关注的突破,清华大学智能微系统与纳卫星团队花了二十年,搞出了全球首创的光学导航定位技术。这套系统用光信号搭建太空导航网络,光波直线传播,天生就抗干扰。哪怕无线电信号全被压制,光学导航照样能顶上去,给北斗体系又多添了一层保障。

今年3月13日,中国卫星导航系统管理办公室宣布,北斗要给在轨卫星实施远程升级。不用发射新卫星,不用停止服务,就能直接给50颗在轨卫星远程刷机,把性能再往上提一档。光是这个操作,就已经很能说明北斗的技术实力了。

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刘经南院士有一段话特别值得琢磨。他把时空信息产业比作慢变量,说它不像互联网那样一夜爆红,但是影响特别深远。就像水和空气,平时感受不到它存在,一旦失去,很多行业都会直接停摆。仔细想想确实是这么回事。

平时打车点外卖坐高铁,没人会特意在意手机调用的是北斗还是GPS。可真遇到地震洪水,地面基站全部瘫痪,那个还能把信号传出去的,名字就是北斗。绕回最开始的问题,为啥不能叫北斗中国版GPS。因为这个说法从根子上就错了。

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GPS是1978年的设计,北斗一号1994年立项的时候,就选了一条完全不同的技术路线。三频信号、短报文通信、混合星座、通导遥一体化,这些能力GPS统统没有。拿一个不具备这些能力的旧系统给北斗贴标签,是对北斗三十二年自主创新的误读。老爷子说得好,现在北斗在全球服务性能和精度上已经超越GPS,这是了不起的成就,但也只是新的起点。产业短板确实存在,行业内卷的问题确实严峻,可方向已经明确了,不在旧赛道上跟别人比速度,要自己修一条新路走。北斗就是北斗,别再给它贴别人的标签了。

参考资料:证券时报 人民财讯·大观刘经南院士专访