现代人的生活中,已经完全离不开导航系统。从前或许只有需要出行时,才可能用到导航,但是在今天,就连定个外卖都需要导航系统。
可能在很多人的眼中,GPS就是导航的英文名,但是实际上,它还是美国全球导航系统的简称。在中国大多数人还是将GPS默认为导航,殊不知,我们如今使用的导航系统,里面不仅有美国的GPS卫星,还有中国的北斗卫星。
许多中国人依旧觉得,我没有用到北斗,甚至因此完全否认北斗的成就。这种认知其实极为不客观,今天的北斗不仅已经根植于人们的生活,甚至已经开始与美国GPS抢全球市场。走到今天这一步,我们的北斗导航走得异常艰辛。
在北斗还未研制出来之前,我国传统民用设备的导航,完全依赖美国的GPS,因此常常受到美国的制约。对我国影响最大的是银河号事件。
年,我国从事正常贸易的货轮银河号,在途径公海时,美国突然声称银河号搭载违禁的化学物品,并关闭银河号的GPS,让银河号在公海漫无目的的漂了20多天。这件事,坚定了我国研制北斗的决心。
事实上,我们早在上个世纪60年代,就提出研制人造卫星进行导航的设想,但是却因为当初技术等种种原因,在80年代停止。一直到年,我国才正式开始北斗系统的研制工作。但是或许很多人没有想到,当初因为经费的问题,北斗一号系统差点无法落地。
当初包括北斗系统在内,总共有3个卫星项目要立项,其中两个已经被批准,但是因为经费紧张,有人就建议北斗先搞预研,减少项目投资。最终,大家从另外两颗备份星的经费中,分出一部分给北斗使用,这才让北斗的研制成功进行。
就这样,经过多年时间的努力,在年两颗北斗导航试验卫星发射成功。年,第三颗北斗卫星发射成功。中国的北斗系统,也成为继美国GPS,俄罗斯的格洛纳斯系统之后,第三个建成的卫星导航系统,可为中国提供定位,授时和短报文通信服务。在年的汶川地震中,北斗一号系统在救援方面,发挥了非常重要的作用。
北斗一号系统成功之后,北斗二号系统提上日程。这次与一号的源定位原理不同的是,北斗二号采用无源定原理,开发难度更大。这次遇到的问题不再是经费问题,而是技术问题。
首先是频率问题。导航卫星只能使用S频段,为了防止信号干扰,一个频点只有一个国家能够使用,任何国家都可以申请频段,但是讲究先到先得的原则。因为中国的导航起步更慢,所以很多频段都没美,俄给抢走,想要申请到频点,还有一个条件,那就是必须先发射卫星。于是,一场抢夺频点的大战展开。
我们所剩下的时间并不多,当时研制工作困难重重。首先,多星组网系统必须通过批量生产,密集发射才能保证效应发挥,但是当时我国的生产能力却是一个问题。其次,导航系统要稳定提供服务,任何一个小部件出现问题,都将对整个系统产生影响,因此必须保证零失误。最后,卫星系统采用许多新技术,新器件,新工艺,攻关难度巨大。
整个北斗导航的研制队伍又太年轻,没有完整的系统知识和工程经验,为了完成攻关,整个团队根本没有假期,遇到故障时,通宵查找问题,甚至还需要连续几天不能休息,累了最多只是在桌子上趴一会。好在年,北斗二号系统第一颗卫星升空,终于抢夺先机。
年,研究团队开展全球系统的相关技术攻关。年,第一颗正式组网卫星就发射成功。年,第16颗导航卫星发射,并与之前的15颗卫星完成组网,形成区域服务能力。年,北斗三号全球卫星导航系统正式开通。这意味着,我们的北斗终于能够与GPS一争高下。
自从北斗组网成功之后,GPS的全球市场就遇到了巨大威胁。从GPS的现状来看,可以用“损失惨重”4个字来形容。首先从国内市场来看,在北斗系统未成熟之前,民用市场上,GPS占据其中90%以上的市场份额,而自从国产北斗系统上线后,就不断抢夺GPS的市场。目前国内已经有70%以上的智能手机,使用北斗导航技术,有超过万辆车,4万多艘渔船使用北斗导航。某些城市甚至实现“北斗定位”的全覆盖。
除了导航方面,北斗在气象预报,国土测绘,国土资源等,多个领域为用户提供基本服务。截止到年,国产的北斗导航芯片,模块,等基础产品销量突破万片。国产的高精度板卡,天线销量,分别占据国内市场30%和90%的市场份额。这些方面在此之前,大头都被GPS占据。
相比于国内市场,国际市场才是对GPS最大的打击。在此之前,GPS在国际上基本一家独大,虽然有欧洲的伽利略和俄罗斯的格洛纳斯系统,但是却没有完整发展起来。在过去的20多年里,美国在GPS上投入超过亿美元。年时,GPS已经完成全球98%的覆盖率,市场占有率约为90%。
北斗系统后来居上,不仅精度超过GPS,而且还有GPS没有的短报文功能,国际市场上,竞争力比GPS更大。而且,北斗还挑战了GPS的霸主地位。此前,各国除了在民用市场依赖GPS以外,就连军用市场都有部分使用GPS,一旦GPS停用,对一个国家来说是一场灾难性的打击。但是有了北斗之后,定位系统不再受GPS的制约,就算GPS停用,北斗还能继续使用,而且几乎没有任何影响。
因此,北斗在国际市场上极受欢迎,已经有个国家选择了北斗系统,占据的市场份额已经接近一半。而且未来在导航系统这块,市场前景巨大。根据全球通信系统联盟统计,年,全球移动用户超过52亿,预计到年用户数量将达到58亿。欧洲全球导航卫星系统局预测,未来卫星导航市场,主要以智慧自动驾驶系统,为消费者提供综合时空解决方案为主。预计从年到年,累计营收将达到2.5万亿欧元。
北斗导航无疑是GPS最大的竞争对手,年,北斗产业规模已经从亿扩张到亿以上。年到年,复合增长率达21.22%,远远超过美国GPS同期水平。这也让美国GPS惴惴不安,随着我国北斗系统的进一步完善,全球竞争力也会越来越强,在亚非市场的带动下,全球市场份额会逐渐向北斗卫星转移。