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北斗三号已建成,四号酝酿中,那么北斗何时才能与GPS相媲美?
北斗,美国,导航系统北斗三号已建成,四号酝酿中,那么北斗何时才能与GPS相媲美?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
商业问题和外交问题如果处理得不好,哪怕技术性能相差不远甚至胜过,也只能在局部区域强于GPS,至于取代则基本不可能。
硬件性能全面追上,地面基站配套不足
单单论卫星性能讲,我们的北斗不比美国Gps差,甚至有些技术比Gps先进。如果论经验丰富技术稳定成熟Gps肯定比北斗好,论起地面基站数量,早发多年的GPS基站遍布全世界,与北斗侧重于国内和亚太区域的布局有碾压优势。
卫星导航需要基站,地基站的主要作用就是为北斗提供校准功能,由于地基站在初始建设的时候都有准确位置,在接收到北斗的信号后进行位置校准后再把这个信息发送给基站周围的终端设备,这样就可以实现更加准确的定位。
目前北斗基站集中在国内,从2013年起国家就开始在全国部署2600多个北斗地基站,每个基站的覆盖半径的40千米。
美国较早全球范围都有,这个数量差距就决定了北斗哪怕硬件和技术占优势,但地面基站的数量不是一时半会能提得上来的。
北斗发展比GPS迟,卫星端的核心硬件差距还是大概有10年到20年的,而且用户端的核心硬件大多数还是国外买的,然后进行组装,即使是自主研发的技术就像芯片一样,更新换代的差距至少5年也是有的。
从系统研发的角度讲“北斗”系统具有先天的后发优势,目前“北斗”导航系统的进度远远超过欧洲的“伽利略”系统和俄罗斯“格洛纳斯”系统,是仅次于美国GPS的全球第二大导航系统,但是“北斗”系统目前尚未具备全部功能,而且定位精度和应用范围也与GPS存在较大的差距,
目前美国GPS兼容其它二套系统,而我们国家还是与其它三套系统不兼容,这与我们国家刚刚推广应用,市场份额还是比较小有关,要想兼容其它导航系统,导航型芯片、模块等硬件与软件都要进行改进或升级,还要开展与其它国家进行广泛的合作,这要有很长一段路要走。
软件性能和商业开发运用不够
从应用的硬件来说是GPS成熟了许多,目前市面上有众多GPS的接收芯片开发的硬件,而这个是北斗的劣势。
GPS仍然是世界上最先进、应用范围最广的导航系统,而且随着美国不断对GPS系统进行升级,使得GPS的先进性不仅体现在定位精度高、响应时间快、应用范围广上,更体现在其可靠性、成熟性已经得了长时间、大强度的验证,并在全世界建立了牢固的知名度和良好的口碑,
北斗导航是唯一一个使用三种不同轨道的卫星系统,信号会长期覆盖指定区域,但95%概率下北斗二号的用户测距误差目前在2米以内,垂直方向的定位精度在8米以内,水平方向在4米以内。
通过地面基站有效校正定位时候产生的误差,精准至“厘米级”,已经超越了俄罗斯的GLONASS系统,领先了欧洲的伽利略系统,缩小了与GPS的差距。
不过软件开发的差距,也不是一时半会能追得上的,商业运用开发成熟,也有一段颇长的道路要走。
这方面,美国的GPS占据领先优势,源源不断的商业利润,支持GPS不断的做硬件和软件的更新,中国若是不能补齐商业短板,仅靠爱国热情是远远不够的,科学技术更新,需要大量的资金投入。
目前北斗处于军事研发,国家科研资金支持的第一阶段,下一步就要在商业应用和开发领域赶上GPS,只有大量不断的商业利润注入,才能真正拉近与GPS之间的差距。
中国军用转民用商业开发不够强大
北斗和GPS同为军转民技术,商业开发的成功和失败,决定了这一技术的生命力和发展潜力。
很多国家最尖端的科技都会率先用于军事领域,随后才引进到民用中。大家离不开的电脑、互联网最初就是为军事服务的,现在的通信技术、GPS定位等都是军用技术的民用化,这些技术的转变给我们的生活带来了极大的便利。
但在军转民这方面,中国没有美国娴熟和有成就。
美国作为当今头号强国,在美国在军民融合方面早就走在了时代前列。从飞机、电脑,到罐头、军刀,均已让民众享受到了军民融合的好处。
为保障融合有序科学进行,美国将军民融合定为国家战略,由国会、总统国家科学技术委员会等确定顶层架构;国防部、能源部、商务部等多部门协作,制定相关法律和政策保障军民融合战略的推进。美国政府鼓励高校、民营企业积极参与,在保证产品质量的同时,放松了采购合同管制,简化了合同签订程序。
具体事例方面,如波音公司的军民用飞机可以共线生产;早在2004年,美国国防部高级研究计划署就牵头举办无人驾驶技术大赛,给出军事需求和应用场景,激发全球创新者的创新兴趣和挑战欲望,也催生了由发明家、工程师、程序员、开发商、投资人组成的无人车创新生态圈。
美联邦政府授权国防部开放国防实验室的设备、技术和研究能力,向社会提供有偿服务。目前已开放了1066个实验设施,其中海军473个,陆军455个,空军基地38个,包括小型实验室、中心测试设施和靶场等39个。每年约有2万名研究人员使用能源部科学局管理的设备设施,其中1/2来自美国各高等院校,1/3来自能源部国家实验室,其他来自工业界等机构。
建国后,中国有过一次军工的转移(应对外部环境,迁往山区和内地),但这不是有机转化,这是被动的,物理式的,没有建立军民融合机制。长期以来,在军事科技创新领域,创新链部署在军队科研院所,产业链则大多部署在工业部门,科技创新和产业转化衔接不够紧密,导致军队科研机构成果转化不畅,有的科研成果被束之高阁。
目前,就商业体制来说,中国军转民整体产业不如美国高效。这里不得不提美国的星链计划。
马斯克的SpaceX公司计划将在近地轨道发射数万颗卫星组成一个庞大的星座。这无疑标志着美国军转民,民转军已经形成了一个高效的有机循环。
美中大国竞争决定无法取代
世界很多国家居住在南北纬30度之间,在联合国195个会员国中,有130个国家首都上空一天中可观测到的北斗卫星数量超过GPS,其中100个国家位于亚洲、非洲等地,这些国家虽小,但能行使国家主权,未来是我们北斗导航潜在客户源。
美国自1970年以来,GPS导航经历了20多年的发展,花费了200多亿美元,于1994年全面建成,到现在已经有了40年的运营经验。而我们国家北斗导航今年46颗卫星才全部到位,今年才全部完成。
北斗卫星导航系统的优势在国际上有目共睹,全球已经有137个国家与中国达成了相关合作,100多个国家对北斗卫星有着频繁的应用,此外北斗系统已经被纳入了国际民航等多个组织的标准,还被列入了全球卫星搜救系统计划,为世界用户的安全带来一重可靠的保障。
但是,卫星导航硬件再好,也需地面基站配合。涉及到地面基站,就不纯粹是科学技术问题了。
要在世界范围内建卫星基站,也许是个政治问题。
早在今年年初,美国就不断催促英国拒绝华为参与5G网络建设。
首相约翰逊还是低估了特朗普搅局的决心,美国对英国的5G建设多次施加压力。
特朗普直接向约翰逊抛出了一道选择题:美国或者华为5G?
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