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目前，我国自主研发、作为全球公认四大全球卫星导航系统之一的北斗卫星已经在200多个国家和地区得到应用，在国际民航、海事等领域发挥了重要作用，为我国履行大国责任、践行联合国的宗旨与原则作出了不可磨灭的贡献。

同时，今年5月，我国发布的一份卫星产业发展状况的报告显示，2022年北斗卫星产值约3778亿元人民币，占产业总产值的四分之三；百度、高德地图都已优先使用北斗导航；北斗定位服务日均使用超过3600亿次。

在国内外，北斗卫星都取得了不菲的成绩。尤其是据北斗三号总设计师林宝军所述，北斗系统非常“年轻”，但其整体核心指标已经超过美国GPS，位居世界一流水平。那么，北斗卫星到底在哪些方面有过人之处，又是如何超越GPS的呢？

北斗系列卫星的研发之路

1983年，“863计划”倡导者之一的陈芳允院士提出“双星计划”，自改革开放之后首次提及卫星导航建设工作，主张以一颗虚拟卫星、两颗静止轨道通信卫星配合地面系统实现快速定位。1989年，我国通过实验验证了该计划的可行性。

1993年，美国声称中国从天津前往伊朗的“银河号”货轮上装载了违反国际规定的化学用品，强硬要求登船检查。为迫使中方妥协，美国竟切断了向轮船提供的GPS信号，使船只无法确认海上方位，被困在了海上。

最终经第三方检测，船上并无违禁化学品，而此时“银河号”已经被美国阻碍正常航运长达33天。这一屈辱性的事件促使我国领导人下定决心研发国产卫星导航系统，加快相关进程，要将这一事关国家安全的重要技术掌握在自己手里。

1994年，美国GPS系统完成了24颗卫星的星座布局。同年，我国在国际压力与国内需求的双重驱动下，正式开始研发第一代国产卫星系统，即北斗一代。

在起步阶段，我国就制定了较为科学的“三步走”战略：第一步具备区域有源定位能力；第二步实现区域无源定位；第三步再发展为覆盖全球的北斗导航系统。

2000年10月、12月我国分别发射了两颗北斗导航试验卫星，初步实现了导航功能，走出战略中的第一步。2003年备用卫星成功发射后，北斗一代导航实验系统组建完成，这意味着我国在卫星领域真正实现了“从0到1的突破”。

不过，世纪之交各国发展非常迅速，仅北斗一代还无法满足相应需求。我国紧接着在2004年开始第二代研发工作。至2011年底我国已陆续发射了10颗二代卫星。2012年，北斗二代系统足以覆盖亚太大部分地区，为中国及周边国家服务。

同年，北斗系统成为国际卫星导航四大服务商之一，走出国门、面向世界。在已有的两代卫星基础之上，我国不再满足现状，而是“保二争三”竞逐卫星领域的领先地位，开始研发以比肩GPS为目标的北斗三代。

2018年，我国发射了10枚火箭和19颗卫星，创下卫星导航系统建设速度的世界纪录，到年底已经可以向“一带一路”沿途的国家和地区提供导航服务。

2020年6月23日，随着第55颗卫星发射成功，北斗三号系统星座部署完成，使中国成为世界上继美、俄之后第三个独立掌握全球卫星系统的国家。

比GPS还要高出一个量级

尽管与美国GPS相比，北斗三号完成这一部署晚了26年，而且中国卫星导航研究的起步也比美国晚了几十年，但就技术水平来讲，北斗三号在许多领域早已赶超GPS。面对人们的质疑，林宝军在今年的一次演讲中作出了详细解释。

卫星中用来计量时间和频率的星载原子钟，是卫星导航系统的核心部件之一，对其基础性能几乎起到决定性作用。北斗二代仍采用国外进口的原子钟，到了三代已经可以使用上海天文台制造的世界上第一台双频氢原子钟。

除了国产原子钟，科研人员又研发了配套的无缝切换技术，可以让氢钟和铷钟同时工作，即使其中一个钟出现故障也可以无缝切换，让用户无法察觉，极大提高了导航测算时频的精准度，比其他国家高10倍，300万年才会出现1秒误差。

我国还在建设北斗的过程中首创了Ka相控阵星间链路技术。由于不像美俄两国那样可以在全球其他地区布置站点，我国将目光投向太空，决定在这广袤无垠的空间里将各卫星链接起来，顶着重重压力终于自主研发出这项技术。

直接将卫星组成通话传输网络，提高了北斗卫星系统空间上的精度，使卫星7万公里的测距精度缩小到1厘米，其用户测距误差比GPS高出一个量级。这样一来，无论是时间还是空间，我国卫星的精准度都已远远超过美国。

中科院研发的专用导航卫星平台，在技术层面也取得了重大进展，其关键技术数量约占全北斗三号系统的三分之一。中科院还攻克了稳定提高导航信号的难关，在星载系统中灵活运用氮化镓的高效固放技术，至今仍是独创。

除了以上这些更新以外，北斗三代的卫星单机和关键元器件的国产率已经达到100%，完全由我国自主制造而成，彻底摆脱了对他国的依赖，取得了里程碑式的进展，标志着我国在卫星导航领域坚持独立自主发展这一战略已经取得胜利。

北斗三代的广阔应用前景

林宝军曾用“1+6”概括北斗的功能，“1”就是所有卫星系统都有的基本功能，“6”是指北斗独树一帜的功能，如区域（全球）短报文、星基（地基）增强、搜救和精密定点服务等。他还表示这些特色功能将来还会不断丰富。

2008年汶川地震中，救援人员携带北斗设备进入灾区，通过北斗系统特色的交互功能实现与指挥部的沟通交流，大大便利了施救行动。2020年北斗三号建成后，我国运动员在攀登珠穆朗玛峰时也开始使用北斗导航定位。

目前，北斗系统已经在移动通信、互联网、汽车制造三大产业取得了重大突破，形成了较完备的产业体系，应用非常广泛。如在农业领域，它可以为渔民提供精准定位服务和及时迅速的求救反馈，也可以装载在无人机上实现高效率田间作业。

尽管很多手机制造商和使用者提及卫星导航系统时出于固有认知，仍一概称为GPS，但事实上70%以上的国产智能手机已经同时支持北斗与GPS。随着北斗系统的完善和发展，这一比例势必会逐渐上升，取代GPS在我国的市场份额。

在国际上，北斗系统的名声也会越来越响亮，凭借出色的性能取得应有席位。这既是我国一张走向世界、弘扬大国重器的光彩名片，也是为世界人民贡献出中国智慧、促进人类命运共同体建设的一件得力法宝。