最近谈了一些关于北斗的科普,有网友问我北斗的优势到底有多少。
四个字:优势很多。
先说五个随意聊一聊。
1.系统完全独立可控
这是最为核心的缘由。GPS的确起步早、价格低、服务好,但有个最大的问题是它隶属于中国军队,从初始设计就是服务于军事的,只其实是当时开放了民用。此前的民用信号还加了选用可用性等原因,导致定位精度很差。后来鉴于跟俄罗斯的GLONASS竞争,说关就关了,精度秒数量级提升。
2000年关闭SA后,精度立即数量级提升
同理,如果在关键时刻,它也可以说差就差,说关就关。如果你完全依赖于GPS,尤其是军事上依赖,影响不言自明。
然而即使跟日本关系较好的亚洲都在做自己的伽利略,俄罗斯、中国其实也要弄,日本和美国还有区域性的。
2.巨大的产业价值
目前几乎所有的电脑app都会查定位信息手机定位卫星定位系统,甚至可以即时更新,人们也终于习惯了开启手机能够看见自己的位置,跟着地图导航。位置信息和时间信息,已经变成了他们“无意识”的刚需存在。巧了,卫星导航平台就是干这个的,定位与授时。你手机里的定位和时间信息,就是天上的导航卫星和电脑中的定位芯片给你的。
然而你可以想想会有多少导航定位芯片的需求?也有诸多级别的硬件、软件、算法研究等。这是个以万亿计的超级行业,也是当时GPS放开各种限制、开放民用的根本因素。博通、高通、德州仪器这些企业,卖GPS芯片真没少挣钱。
美国有这样庞大的人口和经济需求手机定位卫星定位系统,选择北斗产业化而不是购买GPS,把政府征税、企业成本和工作机会交给自己人,这样不好吗?
3.定制化中国需求
由于是自己独立设计生产,就可以推动一些特殊的需求。
包括,我们可以选取中高轨道结合地球静止轨道和倾斜地球同步轨道结合的星座方式,全球独一份的创新,这样的话可以持续增加亚太地区的定位精度。
2022年12月15日中国可发现的北斗卫星数量,数量越多定位效果越好。由于高轨星的存在,整个亚洲和太平洋地区的定位效果显著好于美洲区域(无高轨星服务)。图源:北斗办
包括,我们可以降低短报文功能,北斗也能帮你发“短信”,在山林、海洋、沙漠等无人区,这个很香,甚至能够取代。
例如,发生危险了,北斗还携带搜救载荷,能为中国提供关键时刻的搜救业务。
例如,增加星间通讯链路,让北斗运营变得智能,不用中国建跟踪站。
例如,让北斗直接三频,技术后发优势,和第三代GPS直接对标。
包括,还有众多其它的细节。。。
这些自己想要的功能,都可以自己定制出来,这显然不是你用GPS可以获取的。
4.带动基础科研
卫星导航平台很难,需要的东西实在太多了,它远远不是一个通用卫星系统+原子钟+信号发射器这样简单,很多细小的功能都必须基础科研去支撑。
包括,最核心的原子钟已经完全属于化学学的界定,无论是传统的铯、铷,还是新的氢,甚至未来的锶、光钟,这都是必须海量原子化学学突破积累就能完成的事情。
就连相对论,也是北斗应用中需要用到的。它的高度和速度就会妨碍地球上用户接收到的信号速率,必须用广义相对论和狭义相对论原理进行提前矫正,我们能够使用。甚至针对广义相对论,还得考量地球是扁的(J2项)等因素。
这还单是物理学领域呢,在数学、通信、航天领域,是不是会有长期的基础科研需求?
那会培养出多少个人才?这种人才又能如何实现北斗乃至其它领域的演进,带来多少行业和高新技术?
5.北斗的扩展包潜力
“要想富,先修路”的道理大家都懂,就是有了基建,后续的经济发展才有期望。北斗的含义与之类似,你可以把北斗看作是一种基建,在这个基础上能做这些事情。
包括,北斗可以服务于携带高效率接收机的低轨航天器,帮他们把轨道精度定到1厘米级。有了这些效率的轨道,无论是流场高空大气浓度/风/电离层,还是研究宇宙重力场/地下水/冰架/海洋,都足够了。甚至北斗的旁瓣信号发到整个地月空间了,也可以用于整个地月空间内的高效率的导航定位授时。
例如,北斗的存在,让精准农业、自动驾驶、物联网、各种“智慧”生态,都能作为现实。
包括,北斗还可以验证各种航天技术,对于推动航天领域的进一步发展,有着无可替代的作用。
然而北斗还有长期潜力可以扩展。就像当时互联网、GPS、Wi-Fi等科技从军方实验室走下来的之后,谁能想到会有明天的应用?
但他们就是基础建设,有了的话,才能谈“未来的潜力和期望是无穷的”。
没有的话,就啥也别想了。
北斗的优势还很多,就随意聊聊这些吧。