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“北斗”研发棋到中盘

(2010年06月10日 12:12:37)
来源:新浪科技

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  时代周报记者 黎广

  业内人士认为,随着“北斗”系统的逐渐完善,中国品牌的“GPS”也将带动整个导航系统产业链的进一步发展。比如说汽车以及手机的导航,作为消费类电子的嵌入式服务,市场的空间非常大。

  6月2日即将结束的时候,中国西昌卫星发射中心的“长征三号丙”进行了第124次飞行。这一次,它把北斗导航卫星送上了太空。

  如果按照计划,这是中国北斗导航卫星系统(英文简称COMPASS)网中计划送入太空共35颗卫星中的第四颗,也是这一系统发展战略的第二步。

  第一步是从千禧年到2003年,发射三颗北斗导航试验卫星,成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家;第二步是在2012年前,这一系统首先覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力;第三步将在2020年左右建成由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的覆盖全球的北斗卫星导航系统。

  这一个庞大的计划,将会给起步很早的全球定位系统(英文名:Global Positioning System,简称GPS)带来冲击。目前,大部分的用户都在使用GPS的导航服务,但中国试图用“北斗”把他们抢回来。

  11年的变化

  王虎(化名)现在是一家知名大型跨国研究所中国区的总经理。自从正式参加工作以来,他很大一部分时间就在飞机上度过。

  11年前,正在上大二的王虎做了一个决定—徒步野长城。这除了需要勇气和体力之外,还需要很强的方向感。学习自动化控制的王虎总认为至少有一台GPS才能彰显他的专业强项。在当时的中国,私人拥有GPS的人几乎没有,因此他到现在都认为,自己是中国第一批拥有GPS的人。

  “当时的误差竟然有几十米,如果没有岔路口,问题就好办了,否则就要靠自己的脚来修正方向。”

  三年以后,拥有地图的GPS就出现了。但问题是,距离的误差仍然没有解决。

  王虎后来才知道,如此大的误差,并不是因为技术不成熟。

  众所周知,定位卫星大多用于国防系统,进行定位的方式是手头的GPS接收器向卫星发射信号,根据三至四颗卫星(第四颗用于测量海拔)发射回来的信号时间差进行计算,以得到所处的地理位置。“但是卫星的授时系统里是有密码的,除了美国以外,各个国家的GPS接收到的信号都是有所偏差的,这意味着一旦有了战争的威胁,美国方面只要改动一下卫星的数据,我国所有依靠卫星定位的工业、航空、海运以及常用的手机通信(CDMA)等等都将瘫痪,这很恐怖。”王虎认为,“基于这一点,从安全的角度考虑,我国必须要有自己的卫星定位系统,于是‘北斗’的计划就浮出了水面。”

  尽管在21世纪的初期,“北斗”尚处于论证阶段,但是就预设的结果来看,“北斗”和GPS的区别显而易见。GPS只是一个接收型的定位系统,只转播信号,用户接收就可以做定位了,不受容量的限制,而“北斗”则具备定位和通信的系统,却有容量的限制;另外GPS是美国军方控制的军民共用的系统,对世界开放。尽管我们使用的GPS可以免费接收它的信号,但并没有人能保证你的使用将永远不收费。

  更重要的是,在“北斗”的系统里,用户终端具有收发的功能,这意味着这个功能除了可以知道自己在哪里之外,还可以实时了解到用户所关心的人在哪里。

  奇妙的起步

  但是在“北斗”论证和发展的过程中,一切的进步和成绩,都并不顺利。

  在定位系统领域,除了美国的GPS和我国的“北斗”以外,还有欧盟的“伽利略”以及俄罗斯的GLONASS,但业界有人认为,尽管俄罗斯这套系统里已经有了18颗卫星,但由于占用频率过宽,已经属于淘汰产品。

  尽管在这一领域已经有了淘汰这一说法,但欧盟“伽利略”的发展似乎也和我国的“北斗”一样,进程仍然很漫长。更为巧合的是,甚至连发展的速度也基本一致。

  这并不意外,因为“北斗”和“伽利略”两套系统就像离婚的夫妇,它们曾经有故事。

  2003年以前,中国一共发射了三颗卫星,基本形成了覆盖全中国的区域导航和定位系统,这一系统被称为“北斗一号”。但这仍然是试验开发阶段,因此所有先进的技术,都是中国亟需学习的。

  而基于伊拉克战争,2003年的欧洲开始弥漫反美反战情绪。时任法国总统希拉克和时任德国总理施罗德决定缔造“多极世界”,发展自己的卫星定位系统,以抗衡美国的GPS 。

  依据欧盟的设计,“伽利略”将投资36亿欧元,由30颗卫星覆盖全球(还是比“北斗”少5颗),其定位精度将超过GPS,在兼容性和精确度等设计方面也将优于GPS。为了打破 GPS的垄断地位,“伽利略”的“公共管理服务”系统拟使用的频率故意选择了与美国GPS相近的频率,这样的安排有可能冲淡GPS的频道效果。同时,欧盟决定把中国纳入欧盟2002 年就已启动的“伽利略”全球卫星导航计划中,中国欣然答应。

  欧盟在这一点上获得好处显而易见:中国承诺提供2.3亿欧元的资金赞助“伽利略”计划,这令捉襟见肘的“伽利略”的财政得到了极大的缓解。

  但这看似天造地设的姻缘,最后却夭折了。

  因为在2000年,欧盟获得了卫星频率的所有权,并且获得了国际电信联盟的频率许可证。但这个时候,中方已经向这一频率区域中发射了一颗实验卫星。由于国际上通行的法则是“谁先用谁先得”,因此,我国开始不断地向这一区域发射卫星。

  一位当年参与谈判的欧盟陪同翻译称:“双方的设想截然不同,我们希望得到北京的经济支持,而中国人则对技术转移更感兴趣。”一位参与“北斗”建设的中国高官曾说:“我们认为,‘北斗’应该建成全球系统,我相信,我们能够找到技术解决方案,和欧洲人共同分享频率。”

  但欧盟一直认为共享是一场噩梦。他们认为,和GPS一样,“伽利略”也应该拥有两套互不干扰的系统,公共服务范围的信号可以用在警察、火警、军队方面,但那套有关国际安全的机密信号一旦被中国分享,就意味着中国拥有了在危急时刻干扰“伽利略”信号的可能,欧盟委员会对此无法接受。

  这个变奏,让欧盟不得不对伽利略计划进行瘦身,那就是放弃公共规范服务,只是提供公开信号,这样,原计划的30颗卫星就可以减少到18颗。代价是:“伽利略”最多成为GPS的补充,再无法与其并肩而立。

  不过这也没办法实现了,至目前为止,应该有30颗“伽利略”卫星绕着地球转,可现在只有两颗的“伽利略”系统很难在任何一个计划上得到满足。这意味着“北斗”和“伽利略”的合作最终破产。而中国在这个过程中,获得了频率,也获得了技术。

  尽管国际社会对中国的这一做法褒贬不一,但中国至少按部就班地发展着自己的卫星定位系统。

  “北斗”的方向

  王虎说自己的妻子是定位出现的。他一直很强调定位这个词,因为她的妻子是航天三院的。“负责北斗项目的是航天五院,最近三院和五院都在接受保密审查,所以实在是什么也没办法说。”王虎的妻子对此并没有感到特别抱歉,“我也实在不知道什么信息。”她说。

  “大多的内容,都涉及到国防机密,除此之外,便是用于商业领域的了。”王虎说,而这一领域,基本上都是依托卫星开发系统而研发的面向终端的卫星定位仪器。“就像GPS,但这个技术并不复杂,关键在于地图更新方面,因此谁来更新,才是现在导航发展的掣肘。”

  由于GPS的发展早于“北斗”十数年,因此在我国,GPS的占有率仍然达到了95%以上,而据“北斗”卫星导航系统总工程师孙家栋称,目前北斗卫星导航系统的主要用户还是一些相关的国家机关和大型企业。

  但业内人士认为,随着“北斗”系统的逐渐完善,中国品牌的“GPS”也将带动整个导航系统产业链的进一步发展。比如说汽车以及手机的导航,作为消费类电子的嵌入式服务,市场的空间非常大,这也符合最近提出来的转变经济发展方式,技术创新的发展趋势,同时中国拥有巨大的用户群,这为中国的产业升级,为我们加快转变经济发展方式,提供了一个非常坚实的技术支持。

  社科院国际问题专家叶海林对此也表示,GPS在民用方面已经占领了我国大部分的市场,但对于中国这么庞大的经济圈,如果拥有了自己的全球定位系统,就有可能将这一市场夺回来。“但这有一个前提,就是我们要提供同样水平的服务,而这个前提实际上我们要参照当年GPS占领全球市场的一个过程。”

  有一种说法是,GPS的诞生仅仅是一个玩笑,更早的时候,美国的一小撮科学家跟美国政府说,试图给地球编上码。这个玩笑得到了美国国防部的一笔拨款,尽管当时美国国防部不相信这一概念,但GPS还是被研制出来了。

  经过第一、二次的海湾战争和阿富汗战争,GPS在证明了自己的巨大的军事和商用价值以后,很快就占领了全球的市场。尽管如此,美国军队仍然没有因为他们拥有这24颗卫星向别的国家收钱。GPS是免费提供源代码信号的,然后由服务商再分包收钱,所以它占领市场的速度非常快。

  这意味着,“北斗”一旦投入运营以后,也将需要遵循同样的模式,尽可能以低廉的价格先投入市场,去抢占市场份额,然后再实行收费,再去改善服务。



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