4月14日4時11分,西昌衛(wèi)星發(fā)射中心,一艘長征三號甲運(yùn)載火箭成功將一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星送入太空。這顆被冠名為COMPASS-M1的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的一個組成部分,飛行在高度約為21500千米的中圓軌道。這顆衛(wèi)星的成功發(fā)射,標(biāo)志著我國自行研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)入了一個新的組建階段。
2000年10月31日和12月21日,我國曾先后發(fā)射兩顆北斗一號導(dǎo)航試驗衛(wèi)星。2003年5月25日,第三顆北斗一號導(dǎo)航試驗衛(wèi)星發(fā)射成功,作為備份星與前兩顆工作星組成了中國完整的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),即北斗一號導(dǎo)航試驗系統(tǒng)。“北斗一號”的覆蓋范圍是北緯5°?55°、東經(jīng)70°?140°之間的心臟地區(qū),上大下小,最寬處在北緯35°左右,基本覆蓋我國本土區(qū)域。
未來的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由5顆靜止軌道衛(wèi)星和3 0顆非靜止軌道衛(wèi)星組成,計劃到20 0 8年左右完成全部的北斗衛(wèi)星發(fā)射,滿足中國及周邊地區(qū)用戶對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的需求,并進(jìn)行系統(tǒng)組網(wǎng)和試驗,逐步擴(kuò)展為全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。這個系統(tǒng)將為交通運(yùn)輸、氣象、石油、海洋、森林、通信、公安、國防等部門提供高效的定位和導(dǎo)航服務(wù)。全球四種衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)
衛(wèi)星導(dǎo)航定位指利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)提供的位置、速度、時間等信息來完成對地球各種目標(biāo)的定位、導(dǎo)航、監(jiān)測和管理。作為繼互聯(lián)網(wǎng)、移動通信之后發(fā)展最快的信息產(chǎn)業(yè)之一,衛(wèi)星定位與導(dǎo)航有著廣泛的使用領(lǐng)域。
目前,全球共有四種衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng),分別是美國的GPS(即全球定位系統(tǒng))、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)以及中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。其中,美國的GPS系統(tǒng)目前是全世界衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的主導(dǎo)者。
“GPS一開始就是用于軍事,克林頓執(zhí)政期間才投入民用?!北本┐髮W(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)研究中心副主任張飛舟告訴記者:“上世紀(jì)50年代的美蘇太空爭霸,實際上就是圍繞GPS衛(wèi)星展開的戰(zhàn)爭。”
上個世紀(jì)70年代,美國陸、海、空三軍聯(lián)合研制出新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)GPS。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)。第一次海灣戰(zhàn)爭,美國用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)解決了在沙漠中定位的問題;而在2003年的伊拉克戰(zhàn)爭中,美國98%的武器都用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
為打破美國的壟斷,俄羅斯從1976年起耗資30多億美元建起了自己的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)格洛納斯,但目前軌道上只有6顆衛(wèi)星可用,不能獨立組網(wǎng),只能和GPS連用。
另一項以民用為主的歐盟“伽利略計劃”也于2002年開始投建,預(yù)計在2008年投入運(yùn)營。
四強(qiáng)爭霸的未來格局?
在誕生將近20年后的1995年,GPS在美國前總統(tǒng)克林頓在任期間才被應(yīng)用于民用領(lǐng)域,人們這才認(rèn)識到全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的商業(yè)價值。以目前使用最多的GPS系統(tǒng)為例,“GPS的應(yīng)用范圍非常廣泛,從測量大型建筑物的形變,到勘探海下地形,涉及的行業(yè)有一二十個,例如電力、交通、航海、勘探、農(nóng)業(yè)、氣象等等?!蔽錆h大學(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研究中心一位黃姓工作人員介紹說?!耙訥PS在交通上的運(yùn)用為例, 比如剛投入使用的“子彈頭”列車,每輛子彈頭上都裝有GPS,車廂壁上有GPS導(dǎo)向,顯示著每一段路途上的信號機(jī)和道岔位置,方便控制中心精確控制發(fā)車時間、管理速度、調(diào)度車輛等。”
和美國的GPS的建設(shè)初衷不同,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)更側(cè)重于民用。雖然目前北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)還處于試驗階段,具體使用效果還不得而知,但某些試驗成果已經(jīng)得到了廣泛肯定,特別是北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在陜西水利和海洋漁業(yè)上的運(yùn)用。在陜南山區(qū),陜西水利修了300多個基站,把北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和手機(jī)信號傳輸結(jié)合起來使用。通過手機(jī)發(fā)短信的方式,時時監(jiān)控降雨量和各種水文變化,相關(guān)部門在得到洪澇災(zāi)害可能發(fā)生的消息后,能在最短的時間里疏散下游人員。
隨著北斗導(dǎo)航衛(wèi)星相繼上天,有專家預(yù)測,到2008年,北斗系統(tǒng)的用戶將達(dá)到30萬,直接產(chǎn)值達(dá)35億元,占中國導(dǎo)航定位產(chǎn)業(yè)的20%左右,由它帶動的相關(guān)產(chǎn)業(yè)將達(dá)數(shù)百億元。
對于同樣將于2008年投入使用的歐盟“伽利略”系統(tǒng),市場研究和預(yù)測結(jié)果也比較樂觀:至 2020 年,伽利略的用戶數(shù)量達(dá)到 25 億個,2010 年衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品及其服務(wù)在歐洲的產(chǎn)值將達(dá) 100 億歐元, 2020 年則可達(dá) 250 億歐元。
這是否意味著若干年以后,全球四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的市場格局會發(fā)生變化?
張飛舟教授根據(jù)計算,給出了一個較為膽大的猜測:“從2008年往后的5年中,仍然是GPS占大頭,可以占全世界民用總量的90%;5年以后,則要視售后服務(wù)、國家財力、國防力量等綜合實力而定。”
根據(jù)全球衛(wèi)星定位研究協(xié)會會員陳秀萬教授的分析,未來四種系統(tǒng)所占的市場份額跟系統(tǒng)本身并沒有直接關(guān)系,而取決于運(yùn)用端的競爭。“四種系統(tǒng)都有導(dǎo)航功能,但是各自的特許服務(wù)不同,定位精度不同。但對用戶來說,他并不在乎使用哪一種系統(tǒng),而在乎用戶終端的接收機(jī)。誰能生產(chǎn)出能同時兼容更多種系統(tǒng)的接收機(jī),讓用戶能接收到更好更精確的信號,誰的收益就多。因此可以說,競爭的不是導(dǎo)航系統(tǒng),而是運(yùn)用端。”
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