导航,是我们日常生活中离不开的工具。有了这个工具,想去哪里就去哪里。相较于纸质地图,导航就像是地图成了精!
提起导航大家都不陌生,但要是提到全球卫星导航系统,大家对他的印象可能就是GPS、北斗……
GPS是美国研发的,北斗是我国研发的,除了这两个还有俄罗斯的格洛纳斯系统与欧盟的伽利略系统。
这四大系统不仅在交通、地理、农业,还在其他方方面面都发挥着重要作用。
不过,四大系统很快就变成三大系统了!因为,伽利略系统因为技术原因发生故障,要停止使用了。这个消息还挺令人兴奋的。
想起之前欧盟对中国采取的行动,网友纷纷表示,都是报应啊!
自主研究导航很有必要相传公元前两千多年,黄帝部落与炎帝部落联合起来在涿鹿地区攻打蚩尤。在暴雨中,黄帝与炎帝联合军队利用指南车成功击溃蚩尤军队。
在楚汉相争时,项羽在垓下大败。就在突出重围即将向南逃跑时,田父故意给了他一个错误的方向,导致项羽的军队陷入沼泽地里。沼泽地里寸步难行,很快就被汉军追上。最终,项羽的军队全军覆没,项羽本人刎颈自杀。
汉朝时,著名的飞将军李广在漠北之战中,因大漠中迷失方向,未能参与到大战中,最后羞愧自杀。
古代丝绸之路上的商队,为了顺利与各国商人进行商业来往,必须寻找正确的方向与道路。
荷兰能成为海上马车夫,除了精湛的造船技术、航海技术,也离不开导航。
第二次世界大战中,德国利用无线电导航对英国轰炸。
海湾战争中,多国军队运用卫星导航系统对伊拉克进行打击。
以上种种故事都证实了导航在战争、经济等各方面的重要性。
我国没研制北斗导航之前,一直使用美国的全球定位系统,每年要交大量的使用费不说,还要面临着信息泄露的风险。
另外,GPS的使用受制于人。上世纪90年代,我国的银河号货轮正在印度洋上行驶,突然导航系统就没有信号,船只无法继续航行。后来才知道,原来是美国故意停掉了这个海域的GPS信号。
这番操作直接让我们想要迫切建设属于自己的卫星导航系统。
当我们在自主研发导航时,受到了各种阻挠。首先是技术受限。当时全世界只有美、俄拥有这项技术。而我们与欧盟几乎同时开始研发导航系统。
欧盟在研发时,也经历了许多挫折。尽管他们国家多,人力、物力也很多,但研发起来还是非常困难。
同欧盟一样,我们在研发时也是非常吃力,经济、人才等各方面都没有欧盟实力强大。可想而知,中国的研发道路会走的多么艰难。
在这种情况下,欧盟邀请我们加入他们的卫星导航系统的研发,条件是先投资人民币20亿元。20亿不算个小数目,但是如果研发出来之后,就能摆脱美国的控制与潜在威胁,想想还算是值得。
当时欧盟还向我们承诺,如果交了20亿元,就可以让我们中国的研发团队进入到核心技术环节。这对我们技术短缺的现状来看绝对是一种诱惑。
于是,我们欣然答应了。
但是事与愿违,我们的科学家在欧盟研发中心处处受到排挤,还不愿分享技术和经验。这与当初承诺的简直判若两人!
在我们的技术人员忍辱负重时,一向看不起中国的美国又来插手了。美国用技术诱惑欧盟,让欧盟抛弃中国。后来,欧盟投入美国的怀抱,而我国只好在技术限制下自主研发。庆幸的是我们的20亿元还没有交付。
2015年,伽利略系统投入使用。2020年中国的北斗卫星导航正式组网完毕,投入使用。
四大导航系统仅剩三大伽利略在美国帮助下比我国的北斗早了几年投入使用,但是在2019年,伽利略系统因技术故障导致部分导航服务无法使用。
其实伽利略的使用并不顺利。当年我国退出后决定自主研发,欧盟依然面临着资金预算紧张的问题。
直到2011年,伽利略才发射了第一颗导航卫星。之后,伽利略系统一直处于麻烦之中,也没有继续研发改进。当初设想的30颗卫星也才发射了26颗。
后来我国北斗所需全部组网卫星与2020年发射完毕,至此,北斗卫星导航系统投入使用。
在这种情况的刺激下,欧盟坐不住了。他们决定要把伽利略剩下的卫星全部发射升空,甚至不惜代价借用美国的力量。
虽然如此,伽利略的使用并不顺利。2020年之前,伽利略已经故障两次了。当时只是借口称操作失误,但也引发众多猜测。
有人认为是伽利略本来就没研发好,半成品就急着投入使用,出现故障也是正常的。
还有认为是伽利略的报应,因为之前研发的时候他们背信弃义将中国踢走了。
更有人表示是美国故意不把完整的技术教给他们,所以才会出现故障的。
在故障修好之后,大家对伽利略的议论声音也慢慢消失了。直到近期,伽利略再一次发生故障,而这次居然失联了十个小时!对全球使用伽利略的用户都造成了不同程度的影响。
不止这些用户开始质疑,之前网友们的猜测又来了。
这次欧盟在调查报上指出,本次故障由人为失误与管理混乱引发。用这么个无足轻重的理由就想把这件事糊弄过去,网友们又不傻!一次两次失误,还能理解,多次失误就说明你这个东西根本不可靠!
在我国北斗三号卫星如日中天的发展情况下,伽利略应该何去何从?
北斗卫星的艰难之路上文提到,我国在建设北斗卫星是经历过许多磨难。不过我们国家没有走捷径也没有求助于他人,脚踏实地,一点一点的摸索,解决这些困难。最终北斗导航已投入使用,并且未出过故障。
当时在研发北斗时,没有资金,没有技术支持,所以我们采用了三步走的计划。
先将卫星覆盖国内。于是,在2000年,我们成功发射了两颗卫星。成为继美国、俄罗斯之后,第三个拥有自主卫星的国家。
再将卫星覆盖亚太地区。到了2014年,我们已经完成14颗的发射组网。至此,整个亚太地区能都享受到北斗卫星的服务。
最后,覆盖全球。2020年,我们已发射30颗卫星,全面建成北斗全球导航系统。
三步走计划也分别对应了北斗一号、北斗二号、北斗三号。
除了做好计划外,北斗卫星的建设还扫荡了许多困难。
比如说,研制原子钟。原子钟是卫星导航系统的心脏。像这种核心技术,我们之前是没有的。人家也不会教给我们,只能靠自己。经过两年的努力,自主研发的原子钟被制造出来。通过检测性能比欧洲的原子钟还要好。这也算是没有辜负科学家们的夜以继日的研究。
其实在研究之前,我们是打算买欧洲的原子钟。但是他们看不起我们,更不会把它卖给我们。现在,知道了我们已经研制出来原子钟,想要降价卖给我们。但是我们的原子钟比他们的还要好,就要用自己的。
再比如说,争分夺秒抢频率。一个国家要想发展自己的卫星导航系统就得向国际电信联盟申请频率。当时我们正在与欧盟共同申请频率。申请频率有两个规则:先到先得、逾期作废。先到先得我们没能比得过欧盟,他们发射卫星比我们要早。巧合的是,他们虽然先发射卫星,但是并没有开通频率。原因也是让人哭笑不得,因为他们手头紧,没钱开通。于是,这频率自然就让我们申请上了。
我们解决了技术问题,还扫清了困难,趁热打铁成功将北斗卫星组建完成。
北斗卫星的使用2020年,研究了20年的北斗卫星已投入使用。到现在为止,北斗卫星已经不知不觉深入到我们的手机里与日常生活中。
据报道,在未来,北斗将会更加广泛的影响着我们的生活。
高德地图、百度地图等等都运用了北斗卫星。导航与互联网合作不但能够规划路线,还能提前预报红绿灯秒数,方便我们的日常出行。我们在骑共享单车时,商家所运用的精准定位以及停车区域的提示等,这些功能都来自北斗卫星。公路上的监控、港口的实时定位等也应用了北斗。
就连一顶安全帽,北斗也发挥了不小作用。福建的一个变电站的建设现场,工作人员就佩戴了安装有高精度授时定位模组的安全帽。不仅会定位,还会拍张上传,自动报警与求助……这些实用的功能增强了头盔的安全性能。
配备了北斗的农用机更加智能了,播种、收割、喷洒农药都能做到更加精准,很大程度上提升了农作效率。
给牛羊佩戴上装有北斗的定位项圈,足不出户就能放牧。还能了解牛羊的运动范围、运动状态。
当发生洪涝灾害时,通过北斗,我们能够实时了解灾害发生的范围与破坏程度,即时疏散群众、补救损失。
总结现在,北斗的发展越来越好,当初拒绝我们的伽利略却已失去信任。
其实,2015年时,欧盟就向我们请教了一些技术问题。当初被拒绝的我们没有袖手旁观,还与欧盟在北斗与伽利略的技术上达成了合作。
如今伽利略即将崩溃,再看看我们北斗,同一时期研发的两个卫星导航,差距怎么那么大!不知道欧盟现在有没有后悔当初把我们挤掉。
其实,如果欧盟再来向我们求助,中国还是会帮助他的。因为我们明白合作与交流才能共赢。
中国一直在进步,从一穷二白,到世界强国,离不开众多领导者与科学家们的日夜努力。
今天,现代科技迅速发展,只有自身实力强大,才不会受制于人。这个道理希望每个网友都牢记在心里。
参考资料:
新华社:北斗卫星全球组网将给人们带来什么?
央视新闻:“数”说北斗丨从起步到全球组网 北斗建设的“三步走”
澎湃新闻:中国为什么要建立北斗卫星导航系统?
中国科学院:全球导航卫星应用GNSS的原理和用途