北斗导航二十八年：封锁、突围、全面主导

网上一直有个笑话，如果美国关掉GPS，世界会怎么样？

1993年7月23日，波斯湾晴空万里。中国的货船银河号正在执行运输任务，它的导航系统正是美国的GPS。美国以船上有违禁品为由，要求银河号停船，接受美国登船检查货物。

然后，美国单方面关闭了Galaxy的GPS。银河号在公海上迷了路，在50度的高温下漂流了几十天。最终美国两次登船，在确认星系上没有违禁品后，飘然而去，拒绝道歉。

银河号事件让我们国家明白，没有卫星导航系统，就没有军事能力的独立，破了也只能忍气吞声。

1994年，国家批准北斗一号工程立即立项；2000年，北斗一号第一颗卫星从大凉山冲向太空；2020年，北斗三号最后一颗卫星在西昌发射成功，北斗导航系统正式组网。

北斗三号最后一颗卫星在西昌发射成功(图片来源:北斗纪录片截图)

今天，高德地图宣布，呼叫北斗卫星的日定位量已突破2100亿次，北斗的呼叫率已超越GPS等其他卫星导航系统。

北斗系统已经在多个维度超越GPS，比如单次定位调用的平均卫星数、民用定位精度等。，正式实现了国内导航应用定位的整体霸主地位。银河事件再也不会发生了。

北斗从立项到组网完成用了整整26年，再到超越GPS实现北斗领先用了28年。28年来，科研人员在崇山峻岭中跋涉，一言难尽。

01科技攻坚，八十一难

1994年的中国并不富裕。

当时美国的GPS已经建设成功，投资超过200亿美元。中国整个“863”计划(包括北斗在内的七大领域)的预算只有100亿人民币。

其中一个细节比较真实。北斗导航系统副总设计师谭树森只能和四个人共用一间办公室，不到20平米。

北斗一号立项(图片来源:北斗纪录片截图)

没钱的问题还是可以解决的，更要命的是没有技术。1996年，美国、英国等33个西方国家签署《瓦森纳协定》，实施以中国为首的发展中国家货物和技术管制清单。

在这种财力不足、技术封锁的情况下，中国想出了一个经典的三步走战略:第一步，建设北斗一号覆盖国内地区，第二步，建设北斗二号覆盖亚太地区，第三步，建设北斗三号覆盖全球。

北斗系统三步走战略(图片来源:北斗纪录片截图)

2000年，中国成功发射了两颗自主研发的卫星，建立了北斗一号系统。中国成为除美国和俄罗斯之外，世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。

北斗一号是世界的开端，北斗二号是与时间赛跑。2004年，北斗二号卫星项目立项时，面临一个致命的问题——没有频率。

在太空中，美国和俄罗斯的卫星已经占据了最佳频率和轨道。北斗要想获得合法轨道，必须向国际电信联盟申报。

这个问题不仅仅困扰着中国。欧盟也在紧锣密鼓的建设自己的伽利略导航系统，也需要申报。两大经济体不谋而合，都向国际电信联盟提交了频率申请。

国际电信联盟给出的答复是频率可以开放一段时间，卫星最迟必须在2007年4月17日前发射，否则自动失效。

当时中国有钱没技术，欧盟有技术没钱。中国希望通过投资技术与欧盟携手合作。双方有过一段短暂的婚姻，但因风向等原因破裂。中国不仅没有得到技术，还浪费了宝贵的时间。

此时距离频率才两年，制约北斗二号的关键技术——原子钟——仍然无法自行制造。

原子钟是卫星授时定位的核心设备，相当于卫星的心脏。中国要想保住来之不易的频率，必须在两年内研制出自己的原子钟。

随后，中科院、航天科工、航天科工，三个团队同时攻关材料、工程等50多个领域的关键问题，终于在频率出现故障前建成了国产原子钟。

国产原子钟(来源:北斗纪录片截图)

2007年4月14日4时，北斗二号首颗搭载国产原子钟的卫星发射成功。17日20时，地面接收机接收到来自太空的卫星信号，中国设法保持了频率。此时此刻，致命的……国际电信联盟规定不到四个小时。

北斗二号首颗卫星的成功发射，使我国成功突破技术封锁，后续卫星系统建设开始顺利进行。

2012年，北斗二号14颗卫星完成发射组网。北斗三号计划于2009年启动，2020年发射35颗卫星。

至此，三步走战略已经完成。北斗导航系统已成为继美俄之后第三个成熟的全球卫星系统。

02赶超GPS，北斗屡建奇功。

北斗导航系统在我国建设过程中已应用于救灾。

2008年，汶川地震震惊了全世界。到震中重灾区的通讯完全中断，震区内外失去联系。

随后，一支携带北斗终端的部队沿着317国道一路狂奔，进入汶川重灾区。一路上，部队用北斗独有的短报文通信技术将探测到的灾情发送到救灾指挥部，打通了震区内外的通信通道。最终，在救灾部队增援的帮助下，500多名受难群众获救。当时是北斗一号系统。

短信技术(来源:北斗纪录片截图)

在后来的四川雅安地震中，北斗二号组网完成，北斗终端也在第一时间配发救援部队，进入灾区。北斗在这次抗震救灾中精度更高，覆盖范围更广，完成了几十万次的通信定位服务，是汶川地震的3倍。

北斗在抗震救灾中发挥了这么大的作用，主要得益于短报文技术。

短报文技术可以实现用户与北斗卫星的双向通信，这是北斗导航系统独有的通信技术，但美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲伽利略等卫星导航不具备这一功能。

一般来说，短信技术类似于手机短信。最初的北斗一号和北斗二号只支持120个汉字的传输。但这120个带有定位导航信息的字，在汶川和雅安地震中发挥了至关重要的作用。

北斗三号建成后，北斗导航系统已经支持传输1000个汉字，还可以传输语音和图片。

北斗系统在应急救灾、科学研究、远洋运输等通信网络无法覆盖的场景中具有重要的应用价值。

以远洋运输为例。据统计，目前我国至少有7万艘渔船和执法船在使用北斗终端，北斗的搜救功能和通信功能，已经救助了1万多人。中国渔民称北斗为“海上妈祖”。

渔船使用北斗终端(图片来源:北斗纪录片截图)

北斗导航系统可以提供米级、分米级精度，甚至可以通过地面基站校准实现厘米级精度定位。在亚太地区，北斗系统的信号传输质量和卫星通话数量优势明显。

北斗的成功也给GPS相关产业带来了冲击。据央视报道，中国进口的GPS定位芯片价格最高时可达1000元/芯片，但北斗建成后，价格已降至6元/芯片。

随着北斗导航系统应用的逐步深入，如果相关场景的配套设备不能支持北斗，将会失去大量市场，这也迫使其他国家在相关软硬件上应用北斗，进一步催生万亿级市场。

03民爆，市场为王。

如果北斗在军事、救灾等领域的应用是国家的意愿。北斗在民用领域的推广，使其成为市场的选择。

在市场应用初期，北斗官方只做了一个底层操作系统。随着北斗的应用逐渐渗透到日常生活的方方面面，各行业不断开发北斗底层操作系统，使得北斗的商业生态逐渐繁荣起来……。

北斗的商业应用始于手机市场。2013年，IT杂志Laptop Magazine将三星GALAXY Note 3评为“年度最全面智能手机”。

一个月后，三星宣布两款国行版手机成为全球首批支持北斗导航系统的智能手机。

当时北斗二号卫星刚刚组网两年，商业价值已经显现。从2012年开始，国内主流手机厂商发布的智能手机大多支持北斗导航系统。

2020年，在北斗三号宣布完成组网两个月后，一直被诟病不支持北斗的苹果公司也顶不住市场压力，宣布iPhone12将支持北斗定位芯片。

中国凭借全球最大手机市场的优势，使得北斗在手机终端的普及率快速提升。

到2022年上半年，中国有128款智能手机申请入网支持北斗定位，其出货量占上半年总出货量的98%以上。

手机应用达到顶峰后，北斗正在被市场包围，向智能车载终端渗透。高德地图是高新技术北斗系统最典型的应用之一。

2020年，北斗三号组网成功后，高德地图发布的车道级导航服务，应用北斗导航系统亚米级高精度定位技术，结合参考站改正信息。经过融合计算，定位精度从5-10米的路面级别，进化到1米以内的车道级别。这是国内首个完全可以在智能手机上实现的车道级导航服务。

高德地图今年基于计算能力推出的“黑科技”红绿灯倒计时功能，也是北斗系统稳定、持续、高效、精准定位能力的重要支撑之一，从而为用户智能计算出当前路口红灯的倒计时秒数，或者等待的轮数。

在国家北斗办公室的支持下，用户现在可以在最新版本的高德地图中通过图片、文字和声音感知北斗系统的存在，如导航行程回顾、出发前语音播报、位置共享报告等。这个“国家级重量级”已经广泛服务于人民的日常出行。

其实最早的导航系统很简单，没有车道级导航，更不用说红绿灯倒计时的进一步发展了。高德地图的开创性工作是基于北斗在中国市场的深化应用，未来将随着市场需求的不断增加而更新迭代。

与此同时，北斗系统在其他许多领域的应用也在逐步扩大。

从金融、电力安全到准时起床闹钟、快递物流动态，都在依靠北斗保驾护航。北斗出来之前，这些服务都是依靠GPS。如果美国关闭GPS服务，后果将远远超出想象。现在，我们再也不用担心这个了。

今年11月4日，国务院新闻办公室正式发布《新时代的中国北斗》白皮书。北斗导航系统已成为为全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务的重要新型基础设施。

北斗三号在轨30颗卫星运行良好，300多种型号、上百万个部件全部国产，性能优异。实测表明，全球定位精度优于5米，亚太地区性能更好，服务性能优于设计指标。

北斗应用产业也像日本一样高速发展，2025年产值将超过1万亿元。

04写在最后

正如中国北斗导航系统管理办公室发布的文件所言，北斗已广泛进入大众消费等民生领域。高德推出的一系列基于北斗系统的服务深受广大群众的欢迎和喜爱，成为北斗系统在民用领域最典型的应用场景。

目前，国产北斗基础产品已出口120多个国家和地区，为1亿以上用户提供服务。未来，随着北斗的进一步应用，…e国内北斗产业也将百尺竿头，更进一步，率先与北斗高度绑定的企业将持续受益。

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1993年7月23日，波斯湾晴空万里。中国的货船银河号正在执行运输任务，它的导航系统正是美国的GPS。美国以船上有违禁品为由，要求银河号停船，接受美国登船检查货物。

然后，美国单方面关闭了Galaxy的GPS。银河号在公海上迷了路，在50度的高温下漂流了几十天。最终美国两次登船，在确认星系上没有违禁品后，飘然而去，拒绝道歉。

银河号事件让我们国家明白，没有卫星导航系统，就没有军事能力的独立，破了也只能忍气吞声。

1994年，国家批准北斗一号工程立即立项；2000年，北斗一号第一颗卫星从大凉山冲向太空；2020年，北斗三号最后一颗卫星在西昌发射成功，北斗导航系统正式组网。

北斗三号最后一颗卫星在西昌发射成功(图片来源:北斗纪录片截图)

今天，高德地图宣布，呼叫北斗卫星的日定位量已突破2100亿次，北斗的呼叫率已超越GPS等其他卫星导航系统。

北斗系统已经在多个维度超越GPS，比如单次定位调用的平均卫星数、民用定位精度等。，正式实现了国内导航应用定位的整体霸主地位。银河事件再也不会发生了。

北斗从立项到组网完成用了整整26年，再到超越GPS实现北斗领先用了28年。28年来，科研人员在崇山峻岭中跋涉，一言难尽。

01科技攻坚，八十一难

1994年的中国并不富裕。

当时美国的GPS已经建设成功，投资超过200亿美元。中国整个“863”计划(包括北斗在内的七大领域)的预算只有100亿人民币。

其中一个细节比较真实。北斗导航系统副总设计师谭树森只能和四个人共用一间办公室，不到20平米。

北斗一号立项(图片来源:北斗纪录片截图)

没钱的问题还是可以解决的，更要命的是没有技术。1996年，美国、英国等33个西方国家签署《瓦森纳协定》，实施以中国为首的发展中国家货物和技术管制清单。

在这种财力不足、技术封锁的情况下，中国想出了一个经典的三步走战略:第一步，建设北斗一号覆盖国内地区，第二步，建设北斗二号覆盖亚太地区，第三步，建设北斗三号覆盖全球。

北斗系统三步走战略(图片来源:北斗纪录片截图)

2000年，中国成功发射了两颗自主研发的卫星，建立了北斗一号系统。中国成为除美国和俄罗斯之外，世界上第三个独立拥有全球卫星导航系统的国家。

北斗一号是世界的开端，北斗二号是与时间赛跑。2004年，北斗二号卫星项目立项时，面临一个致命的问题——没有频率。

在太空中，美国和俄罗斯的卫星已经占据了最佳频率和轨道。北斗要想获得合法轨道，必须向国际电信联盟申报。

这个问题不仅仅困扰着中国。欧盟也在紧锣密鼓的建设自己的伽利略导航系统，也需要申报。两大经济体不谋而合，都向国际电信联盟提交了频率申请。

国际电信联盟给出的答复是频率可以开放一段时间，卫星最迟必须在2007年4月17日前发射，否则自动失效。

当时中国有钱没技术，欧盟有技术没钱。中国希望通过投资技术与欧盟携手合作。双方有过一段短暂的婚姻，但因风向等原因破裂。中国不仅没有得到技术，还浪费了宝贵的时间。

此时距离频率才两年，制约北斗二号的关键技术——原子钟——仍然无法自行制造。

原子钟是卫星授时定位的核心设备，相当于卫星的心脏。中国要想保住来之不易的频率，必须在两年内研制出自己的原子钟。

随后，中科院、航天科工、航天科工，三个团队同时攻关材料、工程等50多个领域的关键问题，终于在频率出现故障前建成了国产原子钟。

国产原子钟(来源:北斗纪录片截图)

2007年4月14日4时，北斗二号首颗搭载国产原子钟的卫星发射成功。17日20时，地面接收机接收到来自太空的卫星信号，中国设法保持了频率。此时此刻，致命的……国际电信联盟规定不到四个小时。

北斗二号首颗卫星的成功发射，使我国成功突破技术封锁，后续卫星系统建设开始顺利进行。

2012年，北斗二号14颗卫星完成发射组网。北斗三号计划于2009年启动，2020年发射35颗卫星。

至此，三步走战略已经完成。北斗导航系统已成为继美俄之后第三个成熟的全球卫星系统。

02赶超GPS，北斗屡建奇功。

北斗导航系统在我国建设过程中已应用于救灾。

2008年，汶川地震震惊了全世界。到震中重灾区的通讯完全中断，震区内外失去联系。

随后，一支携带北斗终端的部队沿着317国道一路狂奔，进入汶川重灾区。一路上，部队用北斗独有的短报文通信技术将探测到的灾情发送到救灾指挥部，打通了震区内外的通信通道。最终，在救灾部队增援的帮助下，500多名受难群众获救。当时是北斗一号系统。

短信技术(来源:北斗纪录片截图)

在后来的四川雅安地震中，北斗二号组网完成，北斗终端也在第一时间配发救援部队，进入灾区。北斗在这次抗震救灾中精度更高，覆盖范围更广，完成了几十万次的通信定位服务，是汶川地震的3倍。

北斗在抗震救灾中发挥了这么大的作用，主要得益于短报文技术。

短报文技术可以实现用户与北斗卫星的双向通信，这是北斗导航系统独有的通信技术，但美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲伽利略等卫星导航不具备这一功能。

一般来说，短信技术类似于手机短信。最初的北斗一号和北斗二号只支持120个汉字的传输。但这120个带有定位导航信息的字，在汶川和雅安地震中发挥了至关重要的作用。

北斗三号建成后，北斗导航系统已经支持传输1000个汉字，还可以传输语音和图片。

北斗系统在应急救灾、科学研究、远洋运输等通信网络无法覆盖的场景中具有重要的应用价值。

以远洋运输为例。据统计，目前我国至少有7万艘渔船和执法船在使用北斗终端，北斗的搜救功能和通信功能，已经救助了1万多人。中国渔民称北斗为“海上妈祖”。

渔船使用北斗终端(图片来源:北斗纪录片截图)

北斗导航系统可以提供米级、分米级精度，甚至可以通过地面基站校准实现厘米级精度定位。在亚太地区，北斗系统的信号传输质量和卫星通话数量优势明显。

北斗的成功也给GPS相关产业带来了冲击。据央视报道，中国进口的GPS定位芯片价格最高时可达1000元/芯片，但北斗建成后，价格已降至6元/芯片。

随着北斗导航系统应用的逐步深入，如果相关场景的配套设备不能支持北斗，将会失去大量市场，这也迫使其他国家在相关软硬件上应用北斗，进一步催生万亿级市场。

03民爆，市场为王。

如果北斗在军事、救灾等领域的应用是国家的意愿。北斗在民用领域的推广，使其成为市场的选择。

在市场应用初期，北斗官方只做了一个底层操作系统。随着北斗的应用逐渐渗透到日常生活的方方面面，各行业不断开发北斗底层操作系统，使得北斗的商业生态逐渐繁荣起来……。

北斗的商业应用始于手机市场。2013年，IT杂志Laptop Magazine将三星GALAXY Note 3评为“年度最全面智能手机”。

一个月后，三星宣布两款国行版手机成为全球首批支持北斗导航系统的智能手机。

当时北斗二号卫星刚刚组网两年，商业价值已经显现。从2012年开始，国内主流手机厂商发布的智能手机大多支持北斗导航系统。

2020年，在北斗三号宣布完成组网两个月后，一直被诟病不支持北斗的苹果公司也顶不住市场压力，宣布iPhone12将支持北斗定位芯片。

中国凭借全球最大手机市场的优势，使得北斗在手机终端的普及率快速提升。

到2022年上半年，中国有128款智能手机申请入网支持北斗定位，其出货量占上半年总出货量的98%以上。

手机应用达到顶峰后，北斗正在被市场包围，向智能车载终端渗透。高德地图是高新技术北斗系统最典型的应用之一。

2020年，北斗三号组网成功后，高德地图发布的车道级导航服务，应用北斗导航系统亚米级高精度定位技术，结合参考站改正信息。经过融合计算，定位精度从5-10米的路面级别，进化到1米以内的车道级别。这是国内首个完全可以在智能手机上实现的车道级导航服务。

高德地图今年基于计算能力推出的“黑科技”红绿灯倒计时功能，也是北斗系统稳定、持续、高效、精准定位能力的重要支撑之一，从而为用户智能计算出当前路口红灯的倒计时秒数，或者等待的轮数。

在国家北斗办公室的支持下，用户现在可以在最新版本的高德地图中通过图片、文字和声音感知北斗系统的存在，如导航行程回顾、出发前语音播报、位置共享报告等。这个“国家级重量级”已经广泛服务于人民的日常出行。

其实最早的导航系统很简单，没有车道级导航，更不用说红绿灯倒计时的进一步发展了。高德地图的开创性工作是基于北斗在中国市场的深化应用，未来将随着市场需求的不断增加而更新迭代。

与此同时，北斗系统在其他许多领域的应用也在逐步扩大。

从金融、电力安全到准时起床闹钟、快递物流动态，都在依靠北斗保驾护航。北斗出来之前，这些服务都是依靠GPS。如果美国关闭GPS服务，后果将远远超出想象。现在，我们再也不用担心这个了。

今年11月4日，国务院新闻办公室正式发布《新时代的中国北斗》白皮书。北斗导航系统已成为为全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务的重要新型基础设施。

北斗三号在轨30颗卫星运行良好，300多种型号、上百万个部件全部国产，性能优异。实测表明，全球定位精度优于5米，亚太地区性能更好，服务性能优于设计指标。

北斗应用产业也像日本一样高速发展，2025年产值将超过1万亿元。

04写在最后

正如中国北斗导航系统管理办公室发布的文件所言，北斗已广泛进入大众消费等民生领域。高德推出的一系列基于北斗系统的服务深受广大群众的欢迎和喜爱，成为北斗系统在民用领域最典型的应用场景。

目前，国产北斗基础产品已出口120多个国家和地区，为1亿以上用户提供服务。未来，随着北斗的进一步应用，…e国内北斗产业也将百尺竿头，更进一步，率先与北斗高度绑定的企业将持续受益。

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