出品：科普中国
制作：太空精酿
监制：中国科学院计算机网络信息中心
2018年11月19日凌晨2点 ， 随着长征三号乙火箭和远征一号上面级组合顺利从西昌卫星发射中心升空 ， 北斗卫星导航系统第42、43颗卫星进入组网阶段 。 这标志着今年10次北斗发射任务圆满结束 ， 其中8次为一箭两星任务 ， 共计布置了18颗卫星进入轨道 ， 且所有发射任务均获成功 。
今天的发射标志着今年的北斗建设大潮告一段落（图源：中国航天科技集团）
按照北斗35颗卫星的设计布局 ， 今年无疑是北斗建设史上最核心的一年 ， 也创下了全球卫星导航系统组网最快纪录 。 世界四大系统中 ， 美国GPS系统最快纪录为一年6星 ， 苏联/俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）系统为一年9星 ， 欧洲伽利略（Galileo）系统为一年6星 。
毫不夸张地讲 ， 北斗今年的建设速度是空前的 ， 随着2019年继续布网剩余卫星、且前期卫星陆续度过调试期正式服役 ， 北斗将彻底点亮全球 。
2018年11月16日北斗卫星全球可见情况 ， 目前亚太地区已经逐步点亮 ， 全球建网仍在进展中（图自：beidou.gov.cn）
一、 为什么建设北斗系统？
想必会有很多人问起这个问题：成熟的GPS系统已经发展了30多年 ， 商业规模化做得非常廉价、高效 ， 为什么还要花巨额资金建设自己的北斗系统？
事实上 ， GPS本质是一个军用卫星导航系统 ， 隶属于美国空军 ， 常年保持32颗在轨工作 。 这个系统主要包含军用码和民用码两种信号 ， 显而易见 ， 军码和民码的精度级别不在一个量级 ， 前者是毫米级别 ， 后者是分米级别（还是美国取消信号干扰后） 。
依赖GPS导航的战斧式巡航导弹是“外科手术式打击”的著名武器之一（图自：Wikipedia）
GPS的出现 ， 为人类战争史贡献了一个新词“外科手术式打击” ， 该词起源于1990年的海湾战争 ， GPS精密制导武器崭露头角 。 最典型的例子是原本需要数十架轰炸机、投弹数百吨才能完成的水坝轰炸任务 ， 变成仅需2枚导弹在数百公里外突袭发射即可 ， 甚至第二枚可以通过第一枚炸开的大坝缺口钻进去 。 后续战争中 ， 各种精准打击的例子比比皆是 。 目前 ， 美军除了子弹以外几乎所有会动的武器、装备、士兵都携带了GPS定位模块 。
它对于民用的意义也极大 。 我们日常生活中用到的定位服务 ， 包括但不限于地图导航、共享单车/打车等 ， 都依赖GPS 。 大型电网、金融交易、电信通讯等都需要星上原子钟精密授时 。 科学领域 ， 很多研究地球重力场、磁场、板块运动、大气、海洋、冰川、自然灾害的卫星 ， 都需要GPS系统帮助卫星精密定轨 。 大型基建工程 ， 例如高铁、大桥、机场建设 ， 也需要GPS标定 。 新兴技术中自动驾驶、精准农业亦是如此 。
但GPS是不以你的利益为第一位的 ， 它是以美国利益为第一位 ， 无可厚非 。 早期 ， GPS系统在所有的民用信号上放了干扰 。 后来为应对俄罗斯/苏联的格洛纳斯系统挑战 ， 取消了这个干扰（2000年5月2日） ， 然后定位精度就得到极大提高 。
去除主动干扰后 ， GPS定位精度大大提高（图自：schlaggo.de）
作为运营者 ， 停止GPS服务、增加干扰、乃至提供虚假位置服务信息 ， 都具有可执行性 ， 这不仅对于民用 ， 对于军用更是致命的 。 1999年印巴Kaigil战争期间 ， 美国直接关停了印巴战区的所有GPS服务 ， 导致双方依赖GPS的设备无法使用 ， 给双方造成巨大损失 。 这件事情之后 ， 印度彻底放弃了原本依赖GPS增强印度地区服务的卫星导航系统建设 ， 决心自己做一套独立的系统（现在仅有日本的QZSS/准天顶系统是依赖GPS） 。
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