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北斗衛星導航系統恢復漢唐榮耀
2024/04/12 12:57
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北斗衛星導航系統恢復漢唐榮耀

 

一、中國北斗衛星導航令美國GPS失去主導地位 

     美國「太空新聞網」稱中國的「北斗」衛星導航系統令美國的GPS失去主導地位,美國的全球定位系統(GPS)曾是衛星導航領域無可爭議的王者,但現在面臨中國北斗的挑戰。中國正建造世界上最主要的衛星導航系統,以增強世界影響力。美國國家天基定位、導航和授時諮詢委員會警告稱,GPS的能力現在已不如 “北斗”,美國需要在今後10年重新奪回領導地位。「北斗」系統擁有58顆在軌衛星,規模近GPS的兩倍,其監測站數量是GPS的10倍以上,其中許多位於開發中國家。「北斗」系統提供了更多的定位、導航和授時數據,在某些情況下,在世界許多地區的精度更高。中國也透過發射低軌衛星、採用量子導航等未來技術,進一步提高「北斗」的精度、安全性和可靠性。「北斗」系統如今是共建「一帶一路」倡議的關鍵要素,美國正面臨喪失衛星導航主導地位的風險。從美國的角度看,中國的「太空絲路」或「太空資訊走廊」構成重大風險。 主要擔憂是「北斗」取代GPS成為主要的全球衛星導航服務商,將削弱美國在關鍵地區的影響力,也將鞏固中國對全球基礎設施的控制,許多地區對中國的技術、基礎設施、服務和外交將產生新的更強的依賴。 

   依據中國民航報報導,中國大陸的北斗系統經過十年努力,正式加入國際民航組織(ICAO)標準,成為全球民航通用的衛星導航系統。這是一個重要里程碑,可推動該技術的發展為軍事和航空航太電子產品採用。2023年12月26日,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功發射第五十七顆、五十八顆北斗導航衛星。該組衛星屬中圓地球軌道衛星(MEO衛星),是中國北斗三號全球衛星導航系統建成開通后發射的首組MEO衛星,該組衛星與前期MEO組網衛星相比,在全球短報文通信容量、星載原子鐘技術、有效載荷智能化等方面,功能性能進一步升級,入網工作后將進一步提升北斗系統可靠性和服務性能,對支撐系統穩定運行和規模化應用具有重要意義,為下一代北斗衛星的設計奠定基礎。目前北斗相關產品業務已輸出至全球120多個國家,其中,北斗衛星導航系統更是世界瑰寶,從印尼的土地勘測、科威特的建築施工、烏干達的國土測試、緬甸的精準農業、馬爾代夫的海上打樁、泰國的倉儲物流、巴基斯坦的機場授時及俄羅斯的電力巡檢,到處都有中國北斗系統的身影。北斗導航應用已相繼被國際民航組織、國際海事組織、國際搜救衛星組織、國際行動衛星組織等認可,多個支持北斗導航系統的標準已發布。中國已與沙烏地阿拉伯、突尼斯、伊拉克、阿爾及利亞等多個阿拉伯國家進行「北斗」應用合作。 

二、北斗衛星導航系統是中國影響世界的偉大成就 

   台灣除了台積電半導體代工外幾乎被邊緣化,中國大陸對世界的政治、經濟、科技及軍事的影響力愈來愈大,其中北斗衛星導航系統、太空科技、一帶一路建設、高鐵、核電、5G及人工智能等科技都對世界貢獻很大,也增強了中國的整體國力,儼然有恢復漢唐盛世的氣魄。2020年,北斗全球系統已全面建成;2035年,還將建成以北斗為核心,更廣泛、更融合及更智能的綜合定位導航授時(PNT)體系。《日經亞洲評論》稱在165個國家,中國的北斗衛星導航系統都使美國的GPS黯然失色。目前,全球應用北斗系統導航的手機已逾3.72億部。北斗導航系統開拓應用的第一個重點是給信息、網絡、能源、資源、環境、交通等技術,賦予精準時空位置的感知認知,使他們提升到智能化管理控制階段,同時實現管理控製過程的時空智能化。目前,北斗產品已在全球一半以上國家和地區應用,服務當地經濟社會發展,成為中國以實際行動積極推動構建人類命運共同體的成就。2007年4月14日,中國成功發射了第一顆北斗二號導航衛星,從北斗二號建成向亞太地區提供服務,到全面建成性能領先、功能強大的北斗三號系統,標誌著北斗“三步走”發展戰略全面實現,徹底擺脫對美國衛星導航系統的依賴。目前,北斗系統已全面服務於交通運輸、公共安全、救災減災、農林牧漁等行業,加速融入電力、金融、通信等基礎設施,賦能各行各業提質升級,廣泛進入民生領域,深刻改變著人們的生產生活方式。 

   北斗是全球第一個擁有三頻完整服務能力的導航系統,在2012年實現B1、B2、B3三個頻率的導航定位全星座播發。北斗是世界上第一個連續導航與定位報告雙模融合的系統,雙模用戶機發揮了巨大的社會和經濟效益。近日,中國自主研發的北斗高精度定位芯片問世的,在各方面都超過美國GPS系統的定位芯片,GPS的壟斷地位將被打破甚至退出中國市場,中國距離科技強國的目標越來越近了。2019年,中國衛星導航定位服務業規模已接近3450億元/年,其服務已經遍佈到日常生活。高精度定位芯片投入使用後,北斗使用者將越來越多,中國衛星導航產業總值將進一步提升。此外,高精度定位芯片的誕生也將有助於擴大北斗導航系統的應用範圍。北斗三號主要成就是獨立構建全球時空基準,這里為什麼說只有北斗三號可以稱得上中國向全球提供了衛星導航的時空基準?因為只有全球系統才具有對全球系統的代表性描述,那些區域系統不具備構建時空基準的能力,所以說北斗三號系統實際上是完成了從第一階段到第四階段的導航,所以說北斗的成就是跨代的。總之,北斗多業務衛星無線電系統,是國家重要的空間信息基礎設施,北斗三號在基本導航、星基增強、精密單點定位、報文通信、國際搜救等業務的融合創新是未來發展的良好開端。北斗時空基準鏈路與高速數鏈路構建完善,將成為航天體系的“智能高速公路”。  

三、北斗系統的創新及應用 

(一)雙向通信

   北斗系統可實現全球雙向通信,全球短報文通信可以用於搜救,對航海船隻尤為重要。目前,北斗3星間鏈路已全面啟動,效果顯著,在GNSS中精度最高,確保了標準PNT服務精度高。在2030年或2035年間,一個導航、通信、遙感深度融合的航天系統將由中國產出,中國高速空間網絡加5G地面網,實現全球天空地物與物的互聯互通,即第6代移動通信,中國6G走的路跟西方國家走的路不一樣,中國是先建地面系統,然後再建空間系統,中國的空間系統是建在北斗時空基準之上的,所以中國的5G會成功, 6G也一定能成功。 

(二)定位、導航和授時(PNT)基本服務

   來自國際全球導航系統(GNSS)的測量數據顯示,中國北斗三號衛星導航系統提供的定位、導航和授時(PNT)服務在全球範圍呈現高績效的指標。現在北斗衛星導航系統活躍在一般百姓生活中,包括地圖導航、外賣點餐、車庫停車。 

(三)生活中的北斗應用

  現在,地圖查詢、手機導航、叫車服務、共享單車、快遞外賣等往往都要應用手機中的北斗衛星定位功能。未來結合5G、人工智能和穿戴式設備的發展還將極大擴展北斗的大眾化應用,實現室內外一體化定位導航,包括實現遠程醫療監護、智能出行服務、智慧旅遊服務、個人安全保障和應急救援等。 

(四)農漁業應用

   搭載北斗衛星導航系統的無人插秧機可在田間自動作業,漁船只要有北斗導航就不會在大海中迷失。

(五)自動運輸

   動力煤通過集成 5G 技術和北斗衛星導航系統的自主系統可自動裝載煤到船舶上。2021年1月17日,天津港傳統集裝箱碼頭全流程自動化升級改造項目全面運營。升級改造一大亮點是拓展應用北斗衛星定位技術,導引無人駕駛集裝箱卡車24小時不間斷作業。據介紹,這標誌著首次運用北斗技術實現集裝箱碼頭自動化。改造後的天津港集裝箱碼頭整體作業效率提升近20%,綜合運營成本下降10%。 

(六)無人化應用

   到2035年,中國將建成以北斗為核心的綜合性PNT系統,為智能化、無人化系統發展提供核心支撐。還可以做高精度導航定位地圖實現智能駕駛。北斗可以解決測路系統智能化問題無人駕駛汽車的關鍵是衛星導航系統。只有衛星導航系統才能提高準確的定位服務。真正意義上的駕駛可以實現。 

(七)軍事用途

   北斗系統可為無人機及飛彈導航,在軍事上對遠距離偵查及攻擊用處極大。例如巴基斯坦擺脫對美國GPS的依賴改用北斗導航系統後,它現有的中短程彈道導彈在北斗導航之下,再結合從中國進口的軍用級高精度激光陀螺儀,其圓概率誤差能達到30米以內,北斗對印度的威懾力就顯現出來。 

四、北斗系統未來發展  

     滿清末年以來,中國受盡了列強的欺凌,國力的衰弱及貧窮帶給中華民族無窮的災難與屈辱,但歷史造成的兩岸發展機遇顯著不同,中國大陸由於領導人正確的戰略思維及寬廣的視野,不論對世界的影響力或本身的經濟及軍事實力都足以與首強美國抗衡,人民生活也愈加富足,而讓國家強大的動力就是改變歷史的戰略。台灣缺乏大戰略,目前親美媚日仇中的政策最多是做日美的小跟班,已被世界邊緣化。習近平提出的一帶一路戰略就是要用古絲路陸權打敗西方列強海權的戰略,以目前發展情形來看是非常成功的策略。而北斗系統就是中國的太空絲路。中國成功的世界戰略很多,發展高鐵基建、吹沙造島、研發產量大的雜交水稻、發展5G通訊及建設北斗三代衛星導航都是很成功的戰略。北斗衛星導航系統對中國大陸國家戰略意義如下:(1)對抗美國霸權,中美爭霸已是歷史必然之路,美國處處打壓中國,貿易戰及科技戰永無休止。要想真正達到人類和平還是需要靠中國強大。要挑戰美國的軍事力量,需先挑戰美國的GPS導航系統,因為現代戰爭是一種訊息戰爭,衛星導航飛彈是決定勝負的關鍵,若無獨立自主的衛星導航系統是無法打贏美國的。(2)5G+北斗將創造劃時代的商機,5G+北斗的融合將產生驚天動地的技術革新,創造出跨世紀的科技輝煌。5G為滿足未來虛擬現實、智能製造、自動駕駛等用戶和行業的應用需求,提供了基礎支撐。定位、導航、感知時間和時節本身就是自然進化產生的生物智能,智能時代的5G+北斗可將這種生物智能賦給機器和環境,發揮機器和網絡環境的智能優勢。(3)太空一帶一路戰略的執行,北斗導航系統可將一帶一路的戰略立體空間化,一帶一路透過鐵路公路和航道,連結了好幾大洲,北斗系統的相關功能應用將可提升中國對世界的影響力。

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