隨著科技的迅速發(fā)展，以地理信息技術(shù)為載體的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)在了我們的世界里，并很快成為世界主要大國爭相投資的對象。因?yàn)?，全球定位系統(tǒng)除了在軍事上的應(yīng)用以外，還能為擁有國帶來巨額的財(cái)富和很多的就業(yè)機(jī)會(huì)。所以，我們不難看出全球定位系統(tǒng)的研制和應(yīng)用，不單只限于技術(shù)的層面，更是各國在政治、軍事、科技、經(jīng)濟(jì)等層面的較量和競爭。
目前，世界主要航天大國和國家集團(tuán)為了在未來的導(dǎo)航戰(zhàn)和信息戰(zhàn)中奪取制天權(quán)和制信息權(quán)，相繼研發(fā)導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。從現(xiàn)有的世界版圖看，幾大核心的全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)競爭正或明或暗地展開，并呈現(xiàn)出日趨激烈的趨勢。這種競相探索的結(jié)果，必然伴隨不斷的科技創(chuàng)新。
一、遙遙領(lǐng)先的美國（GPS）
20世紀(jì)60年代后期，美國出于自身的政治、軍事和經(jīng)濟(jì)利益的考慮，開始研制衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，經(jīng)過30多年的努力，終于建成了20世紀(jì)航天史上最成功、最有意義的工程之一全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（簡稱GPS）。時(shí)至今日，擁有最先進(jìn)的技術(shù)和深度開發(fā)應(yīng)用的美國，仍在持續(xù)推進(jìn)現(xiàn)代化改造（研制第三代GPS系統(tǒng)），引領(lǐng)著世界衛(wèi)星導(dǎo)航的發(fā)展方向。
作為世界上最早研制和應(yīng)用導(dǎo)航定位衛(wèi)星的美國。其主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)；并側(cè)重于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的。空間部分目前共有30顆、4種型號(hào)的導(dǎo)航衛(wèi)星，其中6顆為技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星。24顆導(dǎo)航星分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，可以保證在全球任何地點(diǎn)、任何瞬間至少有4顆衛(wèi)星同時(shí)出現(xiàn)在用戶視野中。通過GPS終端，用戶在地球表面的任何地方，僅需幾秒鐘到十幾秒鐘就能夠確定自己的位置和精確時(shí)間，獲得相關(guān)的導(dǎo)航信息。
這種起始于美國軍方項(xiàng)目并由軍方控制的新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。每顆GPS衛(wèi)星都發(fā)送兩個(gè)頻率的載波信號(hào)，一種信號(hào)是民碼，抗干擾能力比較差，供民間及商業(yè)用戶使用，用戶可自由接收；另一種信號(hào)是軍碼，抗干擾能力比較強(qiáng)，供軍用接收機(jī)修正電離層誤差，采取加密（只提供給軍方和得到特許的用戶使用）手段，不能隨意接收。
為了讓其他國家放棄發(fā)展這種戰(zhàn)略性技術(shù)，并使自己保持獨(dú)占鰲頭的優(yōu)勢。美國從20世紀(jì)90年代初將GPS系統(tǒng)投入民用，并對全世界免費(fèi)開放，甚至外國軍隊(duì)都可以使用美國的GPS。所以，從理論上說，美國能切斷它看不順眼的任何一個(gè)國家的導(dǎo)航訊號(hào)，這不僅能用在戰(zhàn)時(shí)，使其對手的戰(zhàn)斗力銳減；而且還可成為一種高科技經(jīng)濟(jì)制裁手段，破壞對方的輸電網(wǎng)路、金融系統(tǒng)和其他產(chǎn)業(yè)。從一定意義上來說，這種免費(fèi)的“午餐”，實(shí)際蘊(yùn)含著巨大風(fēng)險(xiǎn)。
二、不甘落后的俄羅斯（GLONASS）
“格洛納斯GLONASS”是俄語中“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的縮寫。它是前蘇聯(lián)從20世紀(jì)80年代初開始建設(shè)的與美國GPS系統(tǒng)相類似的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，也由衛(wèi)星星座、地面監(jiān)測控制站和用戶設(shè)備三部分組成。
現(xiàn)由俄羅斯獨(dú)自開發(fā)的“格洛納斯”系統(tǒng)，地面控制部分全部都位于前蘇聯(lián)領(lǐng)土境內(nèi)，地面控制中心和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)位于莫斯科，遙測和跟蹤站位于圣彼得堡、捷爾諾波爾、葉尼申斯克和共青城。首顆衛(wèi)星于1984年發(fā)射，1995年該系統(tǒng)的12顆衛(wèi)星開始完全發(fā)揮作用。然而，這一系統(tǒng)需要至少18顆衛(wèi)星才能確保向俄羅斯全境提供導(dǎo)航定位服務(wù)；如要提供全球定位服務(wù)，則需要24顆衛(wèi)星。
資料顯示，格洛納斯也是由俄羅斯軍方負(fù)責(zé)研制和控制的軍民兩用導(dǎo)航定位衛(wèi)星系統(tǒng)。它可為全球海陸空以及近地空間的各種軍、民用戶全天候、連續(xù)地提供高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間信息。其在定位、測速及定時(shí)精度上則優(yōu)于施加選擇可用性（SA）之后的GPS。盡管其定位精度比GPS、伽利略略低，但其抗干擾能力卻是最強(qiáng)的。這或許是緣于俄羅斯重塑軍事大國形象的初衷吧。
據(jù)悉，目前格洛納斯全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軌衛(wèi)星已達(dá)29顆，其中23顆處于工作狀態(tài)，2顆為備用，3顆暫時(shí)處于技術(shù)維護(hù)狀態(tài)，1顆處于飛行試驗(yàn)狀態(tài)。由于俄羅斯向國際民航和海事組織承諾將向全球用戶提供民用導(dǎo)航服務(wù)，并于1990年5月和1991年4月兩次公布GLONASS的ICD，為GLONASS的廣泛應(yīng)用提供了方便。可以說，格洛納斯系統(tǒng)的公開化，打破了美國對衛(wèi)星導(dǎo)航獨(dú)家經(jīng)營的局面，既可為民間用戶提供獨(dú)立的導(dǎo)航服務(wù)，又可與GPS結(jié)合，提供更好的精度幾何因子（GDOP）；同時(shí)也降低了美國政府利用GPS施以主權(quán)威懾給用戶帶來的后顧之憂，因此，引起了國際社會(huì)的廣泛關(guān)注。
三、后起之秀的中國（BDS）
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是中國正在實(shí)施的自主發(fā)展、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。由空間段、地面段和用戶段三部分組成。向用戶提供開放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)。按照規(guī)劃“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間段包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星；地面段包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個(gè)地面站；用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容的終端。
雖然上世紀(jì)60年代“燈塔”計(jì)劃不幸擱淺，但卻印證了中國人關(guān)于利用人造衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航定位的設(shè)想其實(shí)是與世界同步的。在20世紀(jì)80年代，我國結(jié)合國情，科學(xué)、合理地提出自主研制“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的戰(zhàn)略規(guī)劃。2003年12月15日，中國北斗一號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的正式開通運(yùn)行，使我國成為繼美國GPS、俄羅斯的GLONASS之后，世界上第三個(gè)擁有自主衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的國家。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運(yùn)輸、森林防火、減災(zāi)救災(zāi)和國家安全等諸多領(lǐng)域。特別是2012年12月27日，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開始向亞太大部分地區(qū)正式提供區(qū)域連續(xù)無源定位、導(dǎo)航、授時(shí)等服務(wù)，標(biāo)志著我國自主衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)進(jìn)入嶄新的發(fā)展階段。另據(jù)業(yè)內(nèi)權(quán)威透露，目前北斗衛(wèi)星全球系統(tǒng)的開發(fā)研制工作正在進(jìn)行中，預(yù)計(jì)2014年底發(fā)射第一顆實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。
眾所周知，世界重要的地區(qū)大國都高度重視發(fā)展自主的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。所以，旨在建成獨(dú)立自主、開放兼容、技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，不僅促進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈形成，而且有助于形成完善的國家衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用產(chǎn)業(yè)支撐、推廣和保障體系，更將推動(dòng)衛(wèi)星導(dǎo)航在國民經(jīng)濟(jì)社會(huì)各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。
沒有最好，只有更好。2007年，被聯(lián)合國有關(guān)機(jī)構(gòu)正式確認(rèn)為全球衛(wèi)星導(dǎo)航四大核心系統(tǒng)之一的中國北斗，其導(dǎo)航終端與GPS、“伽利略”和“格洛納斯”相比，互動(dòng)性與開放性的優(yōu)勢在于短信服務(wù)和導(dǎo)航結(jié)合，增加了通訊功能，具備的短信通訊功能就是GPS所不具備的。當(dāng)然，主要緣于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國家安全和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施，更是大國地位和綜合國力的重要標(biāo)志。
四、全力推進(jìn)的歐盟 (Galileo)
2010年4月23日，歐洲議會(huì)全體會(huì)議通過了歐洲“伽利略”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最終部署方案，這標(biāo)志著為期6年的伽利略計(jì)劃基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)階段正式啟動(dòng)。這種以意大利著名物理學(xué)家伽利略的名字命名的歐洲衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)，是一種中高度圓軌道衛(wèi)星定位方案。計(jì)劃共發(fā)射30顆衛(wèi)星，其中27顆衛(wèi)星為工作衛(wèi)星，3顆為候補(bǔ)衛(wèi)星，還有兩個(gè)地面控制中心。該系統(tǒng)現(xiàn)準(zhǔn)備投入34億歐元，總耗資估計(jì)達(dá)100億歐元。
“伽利略”計(jì)劃作為歐盟正式批準(zhǔn)的一項(xiàng)戰(zhàn)略科研項(xiàng)目，旨在建立歐洲自主、獨(dú)立的民用全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它的定位精度達(dá)到1米，遠(yuǎn)高于2003年美國的GPS定位能力。一位軍事專家形象地比喻說，GPS系統(tǒng)只能找到街道，而“伽利略”則可找到門。簡單地說，就是提供一套“不是美國五角大樓控制”的導(dǎo)航系統(tǒng)，從而與美國的GPS相抗衡，徹底打破美國目前在全球?qū)Ш蕉ㄎ活I(lǐng)域一統(tǒng)天下的局面。
“伽利略”系統(tǒng)作為世界上第一個(gè)基于民用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，在投入運(yùn)行后，全球的用戶將使用多制式的接收機(jī)，獲得更多的導(dǎo)航定位衛(wèi)星的信號(hào)，將無形中極大地提高導(dǎo)航定位的精度，這是“伽利略”計(jì)劃給用戶帶來的直接好處。另外，由于全球?qū)⒊霈F(xiàn)多套全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，從市場的發(fā)展來看，將會(huì)出現(xiàn)GPS系統(tǒng)與“伽利略”系統(tǒng)競爭的局面，競爭會(huì)使用戶得到更穩(wěn)定的信號(hào)、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
可以預(yù)見，伽利略計(jì)劃一旦實(shí)現(xiàn)，不僅能使人們的生活更加方便，還將為歐盟的工業(yè)和商業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的是，歐盟將從此擁有自己的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，這不僅有助于打破美國GPS系統(tǒng)的壟斷地位，還可以為將來建設(shè)歐洲獨(dú)立防務(wù)創(chuàng)造條件。
事實(shí)勝于雄辯，美國“GPS”、俄羅斯“格魯納斯”、中國“北斗”、歐盟“伽利略”，作為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)國際委員會(huì)（ICG）確定的4大核心供應(yīng)商，必將“競風(fēng)流”于未來的太空。另外，印度、日本等地區(qū)大國為謀求擺脫受制于人的局面，也相繼發(fā)展著自主區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。可以說，當(dāng)前全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“你追我趕”的發(fā)展態(tài)勢，印證了世界上多套全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)并存，相互的制約和互補(bǔ)將是各國大力發(fā)展全球?qū)Ш蕉ㄎ划a(chǎn)業(yè)的根本保證。
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