衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是距離我們一群2萬公里的“星星”。它們不會發(fā)光也不會發(fā)熱，甚至肉眼沒有辦法觀察到它們，但它們在為我們提供著位置服務(wù)。
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簡稱為GNSS系統(tǒng)，在GNSS 俱樂部中一共有4位“VIP會員”，除了大家熟知的美國GPS系統(tǒng)以外，還有俄羅斯的GLONASS 系統(tǒng)、歐盟的伽利略系統(tǒng)以及我們國家自主建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，是我們國家自主建設(shè)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，現(xiàn)在正處在建設(shè)和應(yīng)用推廣的階段，它由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)預(yù)計將在2020年提供全球性的服務(wù)。
在GNSS俱樂部中，會員小伙伴們最關(guān)心的是什么？大家最關(guān)心的是頻率資源問題。頻率資源是一種國際上公用的資源，所有頻率資源都要向國際電聯(lián)提出申請，由國際電聯(lián)進行劃分。就像高速公路的車道一樣，每一個系統(tǒng)都有它自己的車道，不然的話會發(fā)生撞車。
在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)的初始階段頻率資源相對比較充沛，而到了北斗系統(tǒng)和伽利略系統(tǒng)建立的時候，頻率爭奪戰(zhàn)就非常明顯了。當(dāng)時伽利略系統(tǒng)已經(jīng)提前申請了頻率資源，但是后來歐洲出現(xiàn)了經(jīng)濟危機，所以伽利略系統(tǒng)資金鏈斷了。根據(jù)國際電聯(lián)“先到先得”的規(guī)定，哪一個國家能夠先把這顆衛(wèi)星發(fā)射上去，并且由這顆衛(wèi)星發(fā)射了這個頻率的信號，以后這個頻率資源就是你的了。
2007年4月17日是北斗衛(wèi)星所申報的頻率資源的最后期限，必須提前發(fā)射衛(wèi)星，這在我國航天史上是非常罕見的。
4月14日的凌晨4點07分，發(fā)射現(xiàn)場又發(fā)現(xiàn)新的問題?；鸺幸粋€連接器沒有按照規(guī)定脫落，如果3分鐘內(nèi)不能解決這個問題的話，對火箭、衛(wèi)星甚至發(fā)射場都會是滅頂之災(zāi)。當(dāng)時的發(fā)射指揮員在一分鐘之內(nèi)下了7道指令，解除了危險。4點11分，火箭帶著北斗試驗星成功升空。
4月15日，衛(wèi)星實現(xiàn)變軌；4月16日，衛(wèi)星開始向下發(fā)送信號。在距離4月17日北斗申請的頻率資源失效前24小時內(nèi)，中國正式啟用了北斗申報的頻率資源，也就此拉開了北斗全球系統(tǒng)建設(shè)的帷幕。
大家可能會問，北斗系統(tǒng)到底有什么用呢？毫不夸張地說，它就像我們的水、電還有公路一樣，是我們社會建設(shè)基礎(chǔ)的保障。歐盟曾經(jīng)作過估算，衛(wèi)星導(dǎo)航服務(wù)一旦中斷2天，就會給整個歐洲帶來超過10億歐元的損失。
北斗系統(tǒng)的典型應(yīng)用包括：用于保護野生動物，比如觀察藏羚羊遷徙；用于軍事上的精確打擊；用于海洋漁業(yè)；用于大型車輛定位和監(jiān)控；用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。
在這里，我想重點強調(diào)一下北斗系統(tǒng)在海洋漁業(yè)上的應(yīng)用。在這個應(yīng)用中，北斗系統(tǒng)不僅提供了位置、導(dǎo)航這樣的功能，而且還提供通信功能，漁民在海上能夠用北斗系統(tǒng)發(fā)短信、報平安。
通信功能到底有什么用呢？給大家舉一個簡單的例子，大家都看過《魯賓遜漂流記》吧，有一天一個人漂流到了孤島上，如果這個時候他選擇的是GPS系統(tǒng)，他只能知道自己在什么位置，無法通知別人前來救援，所以他還是只能在荒島上求生。而如果他用的是北斗系統(tǒng)，情況就完全不一樣了，他既可以知道自己的位置在哪里，而且還能夠把他的位置發(fā)送給方圓幾十公里、幾百公里以外的人。
那么，北斗系統(tǒng)這么好用，為什么在生活當(dāng)中我們似乎很少用北斗，而是更多地使用GPS呢？GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)比北斗系統(tǒng)早建設(shè)了大約20年，20年的歷史鴻溝不是我們的技術(shù)一朝一夕能夠填補的。GPS系統(tǒng)的應(yīng)用推廣已經(jīng)非常成熟，比如現(xiàn)在最便宜的GPS芯片可能只要2美元左右，而北斗系統(tǒng)的芯片價格由于量產(chǎn)等原因仍然普遍在100元左右。這是制約北斗系統(tǒng)發(fā)展的重要原因。
但是，作為一名衛(wèi)星導(dǎo)航的普通科研工作者，我堅信，北斗這一艘巨輪在我們的不懈努力下，一定會繼續(xù)乘風(fēng)破浪走向世界。
（徐穎：中科院光電研究院研究員、博士生導(dǎo)師）
