1958年,美国军方启动了“子午仪”计划,这一计划的目标就是为了在战场上“指哪打哪”。到了1973年,官方正式立项GPS,把“全球精准定位”写进了国家战略。GPS的发展历程可以说是非常漫长。1994年,GPS星座部署完成,全球任何地方、任何时候都能同时捕捉到至少4颗卫星信号。这个天罗地网让美国的GPS在导航领域拥有了无可比拟的优势。 在1991年的海湾战争中,美国凭借GPS技术实现了“外科手术式”打击,“战斧”导弹误差不超过5米,震惊了全世界。不过这个时候GPS对于民用来说并不友好。美国对民用信号实施“选择性可用性”,精度被压到了100米左右。一直到2000年政策取消后,GPS才开始进入民用领域。从那以后,GPS在快递、货车、无人机测绘等方面无处不在。 这个时候俄罗斯也有自己的卫星定位系统——格洛纳斯。和GPS一样,格洛纳斯也是冷战时期留下的遗产。在苏联时期,格洛纳斯和GPS同一年立项,目标就是为了打破美国垄断。不过冷战结束后资金断档导致系统一度“掉线”。 俄罗斯并没有放弃格洛纳斯系统,他们持续注资换星、升级地面段。现在格洛纳斯系统的军用精度稳定在1.5米左右,民用5-10米。这个水平虽然比不上美国的GPS,但是在中国周边以及俄罗斯本土地区表现还不错。它已经成为了俄罗斯能源勘探和农业作业的生命线。 相比于美国和俄罗斯,中国在卫星定位领域发展稍晚一些。从2000年北斗一号上线到2012年北斗二号覆盖亚太地区再到2020年北斗三号全球组网完成,中国经历了很长时间的努力才走到今天这个位置。现在中国已经掌握了完全自主的技术,彻底告别了“卡脖子”的问题。 北斗三号采用了混合星座方案:24颗中圆地球轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星组成的“30颗星”混合方案。这个设计让它在城市峡谷、山区和高楼林立的都市中心表现更出色。 北斗三号全球民用精度2.5-5米左右,在亚太地区可以达到2米以下的水平。通过差分增强服务还可以实现厘米级甚至毫米级定位。到了2023年,中国导航定位服务中北斗使用率已经突破95%。 回顾整个发展历程我们会发现,从0.1米的GPS到1.5米的格洛纳斯再到0.5米以内的北斗这个数字背后是几十年技术积淀、数百亿美元投入还有上万公里测控网建设努力的结果。现在我们打开导航软件时不妨想想:我们脚下这条路上其实早已被全球顶尖的卫星定位系统悄悄守护着呢。