从竞争多年到你中有我 北斗GPS的竞与合

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北斗应用专家、北京航空航天大学空航空航天大学教授石闯告诉《时代周刊》记者，当北斗完成全球联网，实现对外输出服务能力时，这张“中国名片”可以有效提高全球卫星导航系统的稳定性和可用性。

《时代周刊》记者潘占红来自佛山的王新宇

随着美国全球定位系统占据全球导航市场90%以上的份额，中国的北斗正努力赶上“国内+全球”模式。

2017年11月5日，北斗三号双星在西昌成功发射，迈出了全球联网的第一步。根据该计划，到2018年底，北斗将基本覆盖“一带一路”国家和地区，到2020年，将有30多颗北斗卫星进入轨道，具备服务全球的能力。

北斗三号双星发射后不久，12月29日，中美签署了《关于北斗和gps信号兼容互通的联合声明》(以下简称《声明》)，两个系统实现了民用信号的互通。

"说明北斗的信号质量和定位精度已经得到国际认可."中国卫星(600118)导航定位协会常务副会长兼秘书长张告诉《时代周刊》记者，从此次合作发布的信号来看，北斗作为一颗冉冉升起的新星，可以与“龙头大哥”gps相抗衡。

北斗应用专家、北航大学空航空航天大学教授石闯在接受《时代周刊》采访时表示，当北斗完成全球联网并实现向外输出服务能力时，这张“中国名片”可以有效提高全球卫星导航系统的稳定性和可用性。

虽然打破全球定位系统的垄断是北斗的使命，但本着服务全球的务实精神，北斗和全球定位系统将共同推动民用卫星导航技术的发展。

从“走自己的路”到“拥有你和我”

根据《宣言》，在国际电联的框架下，北斗和全球定位系统在无线电频率上是兼容的，两个系统的民用信号b1c和l1c是可互操作的。用户可以同时使用两个系统的民用信号，并且可以在不显著增加成本的情况下获得更精确的定位服务。

广州海格通信(002465)集团有限公司(以下简称“海格通信”)在北斗导航领域拥有“芯片、模块、天线、整机、系统、运营”服务的综合产品研发和服务能力。该公司在回复《时代周刊》记者时表示，gps和北斗是兼容和可互操作的，这为提高卫星导航的完整性带来了更多的信息源，尤其是在民用领域。

一个明显的效果是提高了测量精度。广东北斗田芸科技有限公司(以下简称“北斗田芸”)相关负责人向《时代周刊》记者表示，北斗民用频段b1位于1561.098mhz，gps民用信号l1位于1575.42mhz，信号处于不同频段，两个系统习惯于“各走各的路”。

根据卫星导航系统的工作原理，接收终端需要同时连接至少四颗导航卫星才能实现定位。如果只使用一个导航系统，在某个区域可能会有有限数量的卫星和不足的冗余。一旦接收器与某颗卫星断开，定位服务的连续性将受到影响。上述负责人表示:“北斗和gps是可互操作的，一个接收机可以同时接收来自两个系统的卫星信号。”脱离卫星的可能性将减少异常导航的可能性。”

除了信号，卫星导航系统之间的兼容性和协调性还包括频率资源和其他方面。

上述负责人表示，在卫星导航系统的早期开发中，gps占据了大部分频段，这使得起步较晚的北斗所能利用的频率资源极其有限。在这种情况下，根据国际电联的规定，北斗只能与gps等“先锋”协商频率资源合作方案。

2015年底，中国和美国达成协议，北斗可以在不影响gps信号的情况下共享其频段内的频率资源。这一“声明”使得两者之间的信号可以相互识别，进一步解决了北斗系统发展中的频率资源瓶颈问题。

“国内+全球”合作改善服务

这不是北斗第一次“兼容”。中国北斗努力以“+全球”的方式提高其服务能力。

2015年，中国和俄罗斯签署了北斗和GLONASS之间的兼容互操作性协议。据俄罗斯卫星网介绍，今年8月，中俄两国启动了“一带一路”卫星导航联合测试，展示北斗/GLONASS系统的服务性能，有助于确保为中俄两国用户提供高精度卫星导航服务。

11月5日，第24颗和第25颗北斗导航卫星以“一箭双雕”的方式发射后，中国政府再次强调了“中国的北斗，世界的北斗”的概念。早在设计和建造北斗三号网络卫星时，就考虑了与其他系统的兼容性，用户可以通过兼容的互操作技术在终端上接收多个信号。“通过兼容性和互操作性，接收端可以实现gps和北斗共享信号，这将降低应用终端的设计成本，增强整个卫星导航行业的竞争力。”海格通讯说。

史闯还认为，合作是全球卫星导航系统的发展趋势。他告诉《时代周刊》记者，世界各地有不同的卫星导航系统，但我们不能只依靠一个系统。理想状态是有三个系统可用。

国际社会也呼吁合作。2006年，联合国成立了全球卫星导航系统国际委员会，以协调卫星导航系统的兼容性和互操作性，并促进合作与发展。通过信号兼容，原来的导航系统被集成到一个大型系统中。

“美国、俄罗斯、欧洲和中国四大卫星导航系统并存，这是客观事实。”张告诉《时代周刊》记者，在四大系统并存的时代，它可以为用户使用多种卫星导航服务提供极大的便利，而不会增加用户的导航成本，也不会改变终端设备的复杂性。"可靠性和定位精度也将得到加强，以最大限度地利用全球卫星资源."

中国科学院国家授时中心副主任陆在接受《科技日报》采访时透露，北斗和gps将于明年1月进行第三次对接，继续推进双方的合作。中国和俄罗斯计划在2018年至2020年间规划连接Xi和俄罗斯的线路。

赶上北斗+。

北斗和gps在民用信号方面是兼容和可互操作的，或者说是北斗赶上的最佳时机。

长期以来，全球定位系统在民用领域一直处于领先地位，而北斗则处于追赶的第二梯队。在家居前的民用市场上，有着庞大的消费用户和行业群体，这已经成为北斗追赶全球定位系统的最大战场。业内人士认为，物联网和5g时代的大量场景都有定位需求，这是北斗赶上的绝佳机会。

2017年5月初，海格通信公司发布了北斗的高精度“20厘米车道水平”导航软件，该软件将应用于肖鹏汽车。借助北斗的高精度导航和定位，该软件可以精确显示20厘米以内的车道入口。这就是海格通信，它结合了大数据、物联网、云平台等技术，推动北斗系统在民用市场的大规模应用，以满足智能交通的需求。

“兼容互通是北斗国际化的举措，也是海格通信未来开拓国际市场的系统环境基础。”海格通信在接受《泰晤士周刊》采访时表示，卫星资源更加兼容、硬件成本更低、服务性能更高，将会促进全面提升卫星导航的竞争力及其在国民经济和民生各个领域的应用。

数据显示，北斗三号卫星的性能比二号卫星提高了1-2倍，达到2.5-5米的水平。北斗全球联网完成后，将免费为民用用户提供精度约10米的定位服务和0.2米/秒的测速服务。

这种精确度可与全球定位系统相比。但是北斗要实现覆盖全球的目标，还有很长的路要走。

"与北斗系统兼容的芯片仍然不是主流配置."前述负责北斗的人士田芸告诉《时代周刊》，北斗芯片是北斗产业的核心。目前，中国卫星导航芯片市场的绝大部分份额被外国占据，北斗系统中使用的部分芯片来自外国。国内企业对这类芯片的研发仍处于起步阶段。"芯片的缺乏直接限制了北斗的推广."他告诉《时代周刊》记者，北斗与gps的合作将在短时间内迅速推进北斗的民用化进程，这将推动国内北斗芯片技术的快速发展。

目前，北斗导航芯片模块的销量已经超过3000万个，高精度板和天线的销量已经分别占据了国内市场的30%和90%，并出口到70多个国家和地区。智能手机和其他消费产品中使用的国产芯片或ip核数量接近2200万。

然而，北斗并没有真正在国内民用市场建立和推广。“中国对北斗的总体认识还不到位，这是北斗推广的不足之处。”据张介绍，北斗直到2012年底才在亚太地区实现覆盖服务，比gps晚了20年。在过去的20年里，全球定位系统技术已经基本成熟，占据了大部分市场。在这样不利的环境下，北斗的发展显然受到了阻力。

不过，张对还是充满了信心。“随着‘北斗+’推广案例的增加以及北斗本身的优势，空的发展空间仍然很大。”他说。