今天，北斗系統(tǒng)完成了今年最后兩顆衛(wèi)星的發(fā)射，服務(wù)區(qū)域已經(jīng)可以覆蓋“一帶一路”沿線及周邊國家。

在這個喜悅的日子里，我想說說十一月初的一條新聞：11月1號，日本宣布QZSS投入使用，號稱碾壓其他所有導(dǎo)航系統(tǒng)。

新聞原文如下：

據(jù)悉，承擔(dān)日本版全球定位系統(tǒng)(GPS)任務(wù)的“引路”人造衛(wèi)星11月1日起正式啟用，可提供精度達10厘米以下的全球最高水平定位信息。使用日本版GPS，有望用于汽車自動駕駛和基礎(chǔ)設(shè)施檢修等，預(yù)計到2025年將創(chuàng)造近5萬億日元的新服務(wù)。

新聞發(fā)布后，可謂一石激起千層浪，大家都在互相詢問QZSS是干啥的。畢竟新聞里看起來這個系統(tǒng)特！別！厲！害！

大家的焦灼和熱情感受一下：

 （圖片來源：作者微信截圖）

畢竟，在導(dǎo)航領(lǐng)域我們從來都只知道四大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它們宛如武林中萬人敬仰的東邪西毒南帝北丐。現(xiàn)在，突然冒出來一個號稱碾壓其他GPS的日本版GPS，大家心中的訝異宛如見到了傳說中的少林掃地僧一般。

那日本的導(dǎo)航系統(tǒng)真得這么厲害嗎？

先上結(jié)論：日本的導(dǎo)航系統(tǒng)最近幾年確實進展挺快，但是跟四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)依然不在一個層面。全球依然只有這四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是全球覆蓋的獨立導(dǎo)航定位系統(tǒng)。可以理解為四大衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是四個打井工人，它們分別打出了各具特色的四口井。而日本版GPS相當(dāng)于是一個美化工人，它在井口修了個漂亮的井沿。

所以肯定不能說，日本人的打井技術(shù)已經(jīng)全面超越了美國、中國、俄羅斯和歐盟。

我為什么會這么說？下面上證據(jù)

人生最重要的哲學(xué)三問是我是誰，我從何處來，往何處去。

（圖片來源：微博）

我們也按照這個邏輯來解釋一下日本版GPS，日本版GPS到底是什么？它的建設(shè)歷程是怎樣？它到底有什么用？

一問：日本版GPS到底是什么？

日本版GPS，叫做“準(zhǔn)天頂系統(tǒng)”，簡稱QZSS。

一句話來說，這是一個GPS的補充和增強系統(tǒng)，需要與GPS進行緊耦合，不能與GNSS（Global Navigation Satellite System全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)）俱樂部中的四大VIP系統(tǒng)并列比較。

GPS、GALILEO、GLONASS和北斗系統(tǒng)，之所以能夠被并稱為四大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，是因為這四個衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)都是能夠覆蓋全球的，并且彼此之間相互獨立。而 QZSS并不是這樣的系統(tǒng)，它不能全球覆蓋，而且它和GPS之間是深度耦合的。

1. “全球覆蓋”是指在全球任何地方都能收到相應(yīng)的衛(wèi)星導(dǎo)航的信號，并且進行獨立定位；而QZSS系統(tǒng)主要是覆蓋日本國土和周邊亞太范圍，在其他地方都收不到QZSS系統(tǒng)的信號。

2. QZSS系統(tǒng)并不是一個獨立定位的系統(tǒng)，它和GPS系統(tǒng)是緊密結(jié)合的。QZSS系統(tǒng)的定位就是能夠增強和輔助GPS系統(tǒng)進行更好的定位。QZSS系統(tǒng)現(xiàn)階段由1顆GEO和3顆IGSO衛(wèi)星組成。地面站由2個主控制站、7個衛(wèi)星控制站和30多個監(jiān)測站組成。

簡單地說，沒有GPS，QZSS就沒法用。

這點和北斗系統(tǒng)是完全比不了的，北斗系統(tǒng)建設(shè)伊始的基本原則就是獨立，不依賴于所有的其他系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)獨立的提供導(dǎo)航定位服務(wù)。北斗系統(tǒng)從北斗一號到北斗二號，從有源定位到無源定位；從北斗二號到北斗三號，從區(qū)域覆蓋到全球覆蓋，都堅持著獨立自主的原則。

（圖片來源：作者制作）

二問：日本版GPS建設(shè)歷程是怎樣？

日本并不是剛開始建設(shè)自己的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，QZSS系統(tǒng)從2002年開始建設(shè)，最近兩年的建設(shè)速度非?？欤?dāng)然這是因為他們站在了GPS的肩膀上。

那為什么北斗要建成一套獨立的系統(tǒng)，不能建設(shè)成為GPS系統(tǒng)的增強備份系統(tǒng)呢？其實，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)提供了非常精準(zhǔn)的時空信息，在軍用和關(guān)系國計民生的民用領(lǐng)域都有很廣泛的應(yīng)用，是一把守護國門的金鑰匙，我們也經(jīng)常說，自己家的這把金鑰匙，當(dāng)然要握在自己人的手中。

三問：日本版GPS有什么用?

QZSS的主要功能是增強GPS系統(tǒng)，那么他到底是怎么增強GPS系統(tǒng)的呢？這里的增強分為兩大類，一類是信息增強，一類是信號增強。

信息增強是指修正GPS的誤差，提高定位精度。通過差分碼相位定位提供亞米級增強服務(wù)SLAS，該系統(tǒng)在國內(nèi)水平方向定位誤差1.0m（95%），垂直方向誤差2.0 m（95%）；通過載波相位定位、PPP-RTK可以提供厘米級增強服務(wù)的CLAS，該系統(tǒng)在國內(nèi)水平方向定位誤差6.0cm（95%），垂直方向誤差12.0c m（95%）。

用金庸先生的武俠來做比喻，信息增強相當(dāng)于王語嫣姑娘在旁邊觀戰(zhàn)，告訴你哪兒出的招式不對了，來提高你攻擊的有效性，然而我們都知道，王姑娘不會武功，并不能加入你們的陣營和你們一起打別人。

信號增強指通過增加發(fā)射導(dǎo)航信號的衛(wèi)星，增加可用的衛(wèi)星數(shù)，提高導(dǎo)航定位的可用性。也就是說QZSS的衛(wèi)星也發(fā)射導(dǎo)航定位信號，GPS補充服務(wù)，提高了定位可用性；GNSS增強服務(wù)，提高了定位精度和可靠性。

信號增強相當(dāng)于本來是桃花仙一個人在跟敵人打架，過會兒桃根仙來了，兩人一起打別人，再過會兒桃谷六仙都到齊了，大家一起打別人，這個攻擊力的提升度那自然不言而喻。

QZSS覆蓋范圍圖（圖片來源：作者制作）

說完這些，針對大家的關(guān)切，我們再多說幾句。

追問一：日本真的建了一套新的GPS系統(tǒng)嗎？

沒有，QZSS系統(tǒng)是GPS系統(tǒng)的增強系統(tǒng)，依賴GPS系統(tǒng)存在，就像是橡樹與凌霄花、犀牛和犀牛鳥，白蟻和鞭毛蟲一樣，是不能獨立定位存在的，當(dāng)然也談不上QZSS系統(tǒng)超越了GPS系統(tǒng)，畢竟不可同日而語。

追問二：日本人版GPS精度能到10cm以下，我們呢？

其實我們早就說過，離開條件只說精度都是耍流氓，北斗系統(tǒng)在增強精度的情況下也能做到米級、厘米級甚至是毫米級，然而這是有限定條件的，通過載波相位定位、PPP-RTK可以提供厘米級增強服務(wù)，而通過這種方式其他的系統(tǒng)也可以把精度提升到這么高。這并不是QZSS系統(tǒng)所特有的，這是由GNSS系統(tǒng)自身的特點所決定的，所有的GNSS系統(tǒng)都是一樣的。

追問三：日本版GPS真的能夠找到鑰匙孔嗎？

我理解這是一個對精度的比喻。你說要真的找到鑰匙孔，sorry，先研究一下怎么把芯片、電池、天線都裝在鑰匙孔上好嗎？哦對了，提醒一下，安裝的時候記得要把鑰匙孔上的天線伸出房頂不然被擋住了也沒有信號的哦。

追問四：建成這套系統(tǒng)標(biāo)志著日本即將搶先進入自動駕駛時代嗎？

并不會，基于GNSS的導(dǎo)航定位系統(tǒng)確實能夠為自動駕駛提供支撐技術(shù)，但是并不是自動駕駛中的核心制約因素，自動駕駛一個綜合性的技術(shù)應(yīng)用，除了GNSS技術(shù)，視覺技術(shù)、激光雷達技術(shù)、高精度地圖技術(shù)都相當(dāng)重要，事實上對于GNSS定位來講，自動駕駛對于完好性和可靠性需求遠高于精度，并不需要GNSS定位精度達到厘米級才能實現(xiàn)自動駕駛，二者之間沒有任何的必然聯(lián)系。

追問五：我國也有類似于QZSS的增強系統(tǒng)嗎？

當(dāng)然，我國有地基增強系統(tǒng)，天基增強系統(tǒng)也正在建設(shè)中，比如在同一天，也是11月1號，北斗系統(tǒng)發(fā)射了一顆GEO衛(wèi)星，也就是第41顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星就提供星基增強服務(wù)（SBAS），將按照國際民航標(biāo)準(zhǔn)，提供高精度導(dǎo)航服務(wù)。當(dāng)然這里的增強系統(tǒng)主要指天基信息增強系統(tǒng)，畢竟北斗系統(tǒng)就是可以獨立發(fā)射信號的定位系統(tǒng)，不需要對GPS做信號增強，但是北斗和GPS的信號也是可以兼容互操作的，也就是說用戶可以既接收北斗的信號也接收GPS的信號進行聯(lián)合導(dǎo)航定位。

作為我們一衣帶水的鄰國，QZSS做的不錯，尤其是近兩年發(fā)展很快，比如星基信息增強技術(shù)，我們也應(yīng)該學(xué)習(xí)他們的優(yōu)點，但他的定位和發(fā)展戰(zhàn)略與北斗系統(tǒng)并不相同，并不能說超越GPS和北斗系統(tǒng)。

同時，北斗系統(tǒng)已經(jīng)建成基本系統(tǒng)，可以覆蓋一帶一路地區(qū)，將在2020年左右覆蓋全球，同時還會實現(xiàn)星基增強，提供高精度服務(wù)，還要請大家繼續(xù)關(guān)注哦~

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