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前言

1957年苏联向太空发射第一颗卫星时，全世界的人都意识到了太空的重要作用，然后火箭开始陆续发射。

其中，美国和苏联无疑处于顶级地位。当时看到苏联第一颗卫星升空后，美国开始规划自己的卫星发射计划，包括世界著名的导航系统GPS。

1994年，最后一颗导航卫星也成功进入轨道，标志着人类已经到了大导航时代。更让所有人震惊的是，美国庞大的导航系统只需要24颗卫星就能完成，而我国引以为豪的北斗全球导航系统需要的卫星远远超过GPT，卫星数量已经达到55颗。

真的是因为美国的技术太先进了，我们的北斗导航比不上他们的GPS吗？

北斗导航和GPS哪个更强哪个更弱？

表面上看，中国北斗全球导航系统需要55颗卫星，明显比不上美国GPS的24颗卫星。从卫星数量来看，还是太片面了。一个导航系统的功能不能只看卫星的数量来评价，一切都要追根溯源。

我们应该知道，中国的北斗导航系统是世界上最顶级的存在，尤其是亚洲地区，甚至比美国的GPS还要精确。导航水平精度可达9米，授时精度甚至可达惊人的20纳秒以内。

更不可思议的是，北斗在导航中也很稳定，基本没有任何误差。即使时间跨度延长到几百年，北斗导航产生的误差也可以忽略不计，只有短短的一秒钟。

北斗导航系统的作用不止于此。现在北斗已经渗透到我们生活的方方面面，比如交通、运输、通信、航空航天等等。北斗导航可以在各个方面看到，从这里我们也可以看到北斗导航的强大功能。

北斗系统还有一个不同于GPS的功能，就是可以实现“有源定位”。它的功能是不仅可以接受用户的信号，还可以向外界输出信号，让其他人可以跟踪用户的行踪。这个功能在各种搜救工作中起着不可替代的作用，但GPS的“无源定位”却无法实现。

北斗导航用户也可以使用一个强大的功能，即发布“短信”联系附近的救援队伍，即北斗系统不仅导航能力强，而且保留了基本通信功能，可以向外界发送求救信息，无论是在深山密林还是在雪山高原。

尤其是重大自然灾害发生后，这一功能的作用尤为明显。在2023年甘肃地震中，受灾地区的通信被灾害完全切断。此时，“短信”在其中发挥了通信作用。

此外，北斗的“短报”功能也在不断发展。在原版的“短报”中，只能向外界发送数百个字符。经过后续航天工作者的改进，现在的字数已经可以写1200字了。

众所周知，要发展高科技，首先要做的就是芯片制造，我们的北斗导航系统也是如此，需要大量的芯片来维持正常运行，而且由于北斗系统与国家安全有关，因此必须使用自己制造的芯片，因此北斗也从侧面促进了我国芯片产业的发展。

到了2020年，北斗导航的基础芯片销量已经达到1亿个订单，甚至各种配套设施遍布世界各国。从这里可以看出，北斗导航不仅在中国发挥着巨大的作用，而且在全球市场也发挥着巨大的竞争力。

GPS系统的发展

早在1958年，美国就意识到了卫星导航的巨大前景，随后开始了相关的卫星研发工作。经过研究人员的不懈努力，导航系统终于在1964年初完成。

该导航系统是著名的“子午仪卫星定位”系统，但由于当时技术不成熟，只能用于接收地面信号，不能向地面输出信号。而且卫星数量只有五六颗，提供的定位信息也很不稳定，精度与现在相差十万八千里。

由于这个版本的导航系统功能太差，不满意的美军要求NASA开发新的导航系统。直到1973年，美国才制定了一个全新的导航系统计划，旨在利用卫星监控地面活动，拦截太空中的信号，为美军收集信息。

之后，GPS系统的导航卫星相继发射和升空。经过20多年的建设，GPS导航系统终于在新世纪到来之前完成了，共发射了24颗卫星。此外，GPS导航系统的性能仍在发展。经过多年的改进和修复，目前的GPS导航系统已经可以覆盖全球。

这个时候也许有人会有疑问，那么为什么美国的GPS导航系统只需24颗卫星就能满足所有的需要呢？

事实上，这有两个原因。第一个原因是美国起步较早，是第一个吃螃蟹的人。它很早就占据了地球上最好的轨道，后来的GPS导航系统也是在这个基础上。

第二个原因是我们之前提到的“无源定位”技术，因为GPS卫星只需要发出信号，所以整体结构可以简化很多，对卫星数量的需求也不多。

只是因为GPS导航系统是“无源定位”的，所以在使用上也有很大的局限性。例如，如果人们在遭受自然灾害后需要救援，GPS导航系统无法将受害者的位置告知外界，这也是GPS导航系统的致命缺点，复杂的“有源定位”将在我国使用，以避免这一缺点。

北斗系统的发展趋势

北斗系统的主要目的是满足中国庞大的出行导航需求。在这一点上，连GPS导航系统都比不上。而且经过这么多年的改进，北斗导航系统也越来越完善。考虑到我们手机上使用的导航已经被北斗导航系统取代。

事实上，在20世纪60年代，中国开始构思自己的卫星导航技术，并给它起了一个响亮的名字叫“灯塔计划”。然而，“灯塔计划”只存在于书面上，因为当时所有的技术都没有突破。这个计划并不是完全没有收获。经过大量的研究，航天工作者在理论上取得了巨大的突破。

后来，中国开始准备建设北斗导航系统的计划，也遇到了各种各样的困难。当时中国的经济实力远没有现在这么强大，航天研发的支出每年都非常有限。它还面临着许多西方国家的技术封锁，许多我们无法独立生产的零部件无法进口。

后来经过科研人员的不懈努力，终于在卫星研发上取得了重大突破，独立完成了北斗卫星系统的全部建设，打破了西方无法超越的神话。

2023年底，中国陆续发射了第57颗和第58颗北斗导航卫星，使得北斗系统的功能更加完善，导航精度大大提高。

虽然表面上看，美国的GPS导航系统可以容纳数百万用户一起使用，远高于我国北斗导航系统的10万用户，但我们需要知道的是，早在上个世纪，美国就开始了导航系统的研发，而中国的北斗只是近年来提出的概念，两者的时间根本不成正比。

此外，北斗计划提出后，中国只用了几年时间就完成了北斗导航系统的建立。另一方面，自20世纪60年代以来，美国已经完成了目前GPS导航系统的建设半个世纪。从这里可以看出，我们在卫星导航方面已经超越了美国。

结尾

虽然美国的GPS导航目前在全球市场仍然占据主导地位，但这只是其先发优势造成的。事实上，北斗导航系统已经超过了GPS导航，而且中国80%以上的手机都使用北斗导航，但由于普通用户无法区分，他们误以为自己使用的是GPS导航。

从北斗导航系统的发展过程中，我们也可以看到中国强大的科研力量。从最早处于理论阶段的“灯塔计划”到现在成熟的全球导航，北斗的发展离不开我们不畏艰辛、勇往直前的科研人员。

在不久的将来，北斗系统肯定会继续在各个领域发挥至关重要的作用，为中国的建设做出贡献，我们也会从中受益。让我们见证北斗是如何一步步改变世界的。

参考资料：

《五大能力揭秘》于2020年7月31日在环球网发布！北斗的应用仅受到人类想象的限制

《科技日报》于2020年10月15日发布了《五大能力揭秘》！北斗的应用仅受人类想象的限制

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