提及全球卫星导航系统，人们最熟悉的莫过于美国的GPS，而北斗全球卫星导航系统，则是我国科技领域中长期发展规划的16项重大专项之一。
北斗真实实力究竟如何，是被过度高估了吗？
中国为什么耗时耗力发展北斗卫星导航系统？
北斗全球系统的建设会有那么容易吗？
01: GPS的由来
国际上有一个GNSS（全球导航卫星系统）俱乐部，有四个会员分别是：美国GPS、欧洲伽利略GALILEO、俄罗斯格洛纳斯GLONASS、中国北斗COMPASS。
1957 年10月4日，苏联发射了全世界第一颗人造地球卫星，开创了人类的空间世纪。后来美国两位科学家在实验室发现：这颗卫星的频率出现了偏移，经研究发现是相对运动引起的多普勒频移效应。
这两位科学家还发现如果在地面上架设多部接收机，就可以根据接收到的信号的不同频差推算出这个卫星的具体位置，于是他们实现了对苏联卫星的多普勒定位跟踪。
而此时美国海军正愁：如何在五角大楼知道茫茫大海中军舰的具体位置？于是联系两位科学家说，既然你们能够发现卫星在哪里，如果把问题反过来，卫星就能发现你们在哪里，海军军舰定位的问题有思路了！
GPS系统就按这种思路启动了，全系统在1995年投入运行，现有卫星30颗，分为军用和民用两种定位模式，其中民用方式向全球开放。
02: 为什么要建北斗
GPS是个好东西，对人们生活品质的提升相当大，例如汽车和手机导航就非常重要，人们告别了在纸制地图上找路的历史。
GPS对于探险航海就更重要了，关键时刻可以救命，这么好的东西，美国又投入了巨资，居然向全世界免费，难道美国政府是活雷锋？
GPS是单向通信体制，30颗卫星只管不停地向地面发信号，具体是谁在接收并使用这些信号，它根本不知道，那还怎样收钱？
如果GPS免费，则一定会在全球形成巨大的市场，依托这套系统会产生新的国际性产业，同时会形成一股强大的国家软实力，所以说GPS免费是符合美国国家利益的。
GPS 免费对全世界的民生来说是个福利，但在军事方面却是个挑战，美国敌对国家的军机战舰上当然也可以安装，美国人也禁止不了，这对美国是不是一个威胁呢？
其实GPS开放的只是民码，精度比美国军方使用的军码差了十倍，万一跟美国打起了仗，如果把GPS民码给你一停，而你已经依赖 GPS了，连指南针都丢了，那就等着任人宰割。
如果美国不给你停GPS，而是发个欺骗码，瞄准美国的导弹就可能飞到自己的阵地上，这更加可怕。
所以说，他国的军备绝不能使用美国的GPS，一旦形成依赖就会像吸毒者一样无法自拔，必须要发展本国的定位导航系统。
03: 北斗建设的曲折
从上个 世纪70年代七五规划中提出了“新四星”计划，随后提出过单星、双星、三星、三到五颗星的区域性系统方案，以及多星的全球系统设想，研究、论证、再研究、再论证……从来就没有停止过。
（一）北斗一代
1991年海湾战争把中国人打醒了，美国的GPS在作战中的应用非常成功，决策层深刻意识到以后打仗没这东西是真的不行，于是开始启动双星定位系统。
只有两颗星，当然不能像美国GPS那样搞中轨道的，轨道低、覆盖面小，两颗中轨道卫星多数时间会在中国上空以外的地方飞行，那中国大陆还咋用呢？
既然这两颗卫星是静止轨道，那就可以与国际通信卫星一样完成通信任务，于是既能定位又能通信就被设计成为了北斗一代的技术特点，而GPS等其它定位导航系统都是不支持通信功能的。
但定位才是北斗的主要任务，大部分的信道资源都必须让给定位数据的传送，所以留给通信的信道资源就很少，它无法完成实时的话音通信，只能完成短信功能。
由于这两颗星的轨道很高，导致了地面被测物体与卫星的相对速度很低，定位精度自然远远比不过GPS，因此通信和定位虽说啥都能干，但啥性能都不行。
（二）与伽利略计划的姻缘
于是我们看上了欧洲国家联合搞的全球定位导航卫星系统计划，也称为伽利略计划，但这个项目实在是太烧钱，欧洲单个国家谁都搞不起。
欧洲有技术但缺钱，而中国也正因为北斗一代不给力而发愁呢，自然是一拍即合，中国很大方的拍了两个亿的入伙费，但中国越来越觉得不对劲。
欧洲居然把日本和印度也拉入伙了，多出点钱倒不是问题，关键在于这两个国家本来是我们在军事上要防备的，难道要跟他们在国防方面使用相同的系统，于是有了北斗二代系统。
（ 三）北斗二代
我国计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比GPS还多5颗。
多出的这5颗是在赤道上空的静止高轨道卫星，主要是完成短信任务的，其它30颗跟美国GPS的30颗一样，都是中轨道的运动卫星。
北斗二代的规模与GPS相当，申请的轨道和频率与欧洲伽利略比较一致，这就不可避免地遇到了卫星轨道和频率争夺的问题。
国际规则是既不按国家来分，也不按人口来分，而是谁先占了算谁的。
虽然目前还没有把35颗卫星布设全，但亚太地区的北斗二代定位导航网络已经建起来了，并已投入了使用。
GPS和北斗的中轨道运动卫星都是30颗，它们各在太空上织就了一张网，GPS网眼最密处是在美国上空，北斗二代网眼最密处在中国上空，毕竟为本土提供服务是第一要务。
04: 北斗的未来
我国卫星导航产业现在面临的重大挑战是，在面临全球其他三大系统挑战的同时，我国行业发展缺乏整体战略研究。
而卫星导航是名副其实的战略性新兴产业，具有高成长、高效益特点，是小投入、大产出的典型，具有可持续发展的强大潜力，生命期至少50年。
比如我们熟知的手机通讯5G，汽车自动驾驶，地震监测防灾，灾后应急救灾，农林农业科技，电力能源监管，军事战备等，北斗的应用特别多。
相信等到35颗卫星发射成功，会更加完善，北斗会带来更加精彩的表现。
