有了 GPS 為什麽還要做北鬥？

2020-06-24科學

對國家來說，尤其國防方面，我們的武器裝備不能完全依賴國外的衛星導航系統來支持。還有很多國家基礎設施，比如電網，需要衛星導航系統給它授時；以及地理資訊的測量測繪，這些都關乎國家安全，必須完全自主可控，做北鬥是必然的。

這裏分享幾個建設北鬥的小插曲，是從千尋位置首席科學家馮紹軍老師那裏聽來的。

中國準備建設北鬥時，馮老師正在英國工作，他說當時歐洲人聽到這個訊息，第一感覺就是中國肯定搞不定，具體來說，就是認為中國人建設北鬥導航系統，肯定克服不了頻率、原子鐘以及海外建站等障礙。

首先來說頻率資源，衛星在天上發訊號，需要先向國際電聯申請頻率，這個頻率資源是有限的，當時已經被GPS、伽利略占用的差不多了。中國先是按規定送出了申請，但是由於申請的頻率和歐洲伽利略的頻率靠得特別近，歐洲那邊就一直不同意中國用，中國也一直在跟歐洲談判，後來在談判的過程中，中國率先把衛星發射上天，這才把頻率資源給拿到了。

第二個是原子鐘，它是衛星導航系統的關鍵部件，最終定位定的準不準，跟天上衛星裏的原子鐘密切相關，但當時中國是沒有自己的原子鐘的。後來，中國投入了很多精力，做出了很好的原子鐘，並且我們現在的原子鐘比西方的原子鐘做的還好。這個也是我們國家透過技術創新來打破的歐洲人認為是瓶頸的問題。

（更多關於原子鐘的知識可點選這裏查閱：為何要研制高精度的原子鐘？ - 千尋位置的回答 - 知乎https://www. zhihu.com/question/2153 8265/answer/513904456 ）

第三個是海外建站的問題。建設衛星導航系統需要在全球除中國以外的地方布一些參考站，這樣才能把衛星的即時數據記錄下來，基於此，我們才可以計算出廣播星歷，實作定位。當時的歐洲同行認為中國不可能在海外建很多的站，因為確實很難，衛星導航系統都是軍民兩用系統，任何國家都不太可能把軍用的東西提供給中國。但是中國的導航系統透過星間鏈路的創新，透過打通天上衛星之間的通訊解決了這個問題。

現在回過頭來看，每個環節都有很多技術挑戰，但聰明的中國人都把這一塊塊的「硬骨頭」給啃了下來，令人驕傲。

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