2018/09/19

全球四大卫星定位系统格局和展望 

为什么一个手持设备会识别自己的位置?为什么没有网络也能实现定位?答案是卫星定位。移动智能终端让这个专业的定位系统成了必备硬件模块,而GPS成了定位的代名词。

全球卫星导航系统,(the Global Navigation Satellite System),也称为全球导航卫星系统,是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。

全球的四大定位系统:GLONASS(俄罗斯)、GPS(美国)、COMPASS(北斗)和Galileo(欧洲)。

除了上述四大全球系统外,还包括区域系统和增强系统,其中区域系统有日本的QZSS和印度的IRNSS,增强系统有美国的WASS、日本的MSAS、欧盟的EGNOS、印度的GAGAN以及尼日尼亚的NIG-COMSAT-1等。

GPS系统是美国从上世纪70年代开始研制,主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,经过20余年的研究实验,耗资300亿美元,到1994年,全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

GPS利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今,GPS已经成为当今世界上最实用,也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。

毫无疑问,美国GPS是这一领域的老大。GPS在1994年就已经基本上完成了布局,而北斗导航需要到2020年才能完成。

GPS由24颗卫星组成,GLONASS由24颗卫星组成,Galileo由30颗卫星组成,COMPASS由35颗卫星组成。

目前这四大卫星网络正在积极推动民用的共享互通这一块,当然了,军用是各自为最高机密的。GPS和北斗前不久的兼容,其实是GPS对北斗的一种包集,很多不足需要兼容来弥补。

北斗的原子钟水平和通信技术是有比较严重差距的和GPS相比。

国际电联规定卫星导航的频率必须在L波段一个有限范围内,先到先得。在卫星导航系统发展初期,GPS一家独大,占据了大部分频段。格洛纳斯也占用了一部分。北斗起步较晚,所剩频率资源极为有限,需要按照国际电联的规则,和先到者协商。2015年年底,我国与美国达成一致,在GPS发送信号的频段内,北斗可以在不构成影响的前提下共用频率资源。

同时,导航卫星受到轨道资源限制,因而星座轨位存在兼容问题。此外,各导航系统的时间系统、坐标体系都需要实现兼容互操作。

2006年,联合国成立全球卫星导航系统国际委员会,目的就是协调各卫星导航系统的兼容性和互通性,促进合作发展。基于该平台,北斗积极与其他导航系统开展合作。

北斗导航离GPS的知名度和话语权还任重道远。

用一句通俗的话来说,GPS知道自己在哪,而北斗不但知道自己在哪,别人也知道你在哪。会不会可能你在用北斗,但是GPS却知道你在哪?用户定位的同时失去了无线电隐蔽性,这在军事上相当不利。

1、产业链掌控力偏低

不得不承认的是,中国入局导航系统的时间较晚,而且导航实际上从技术、芯片、终端产品等是一个完整的产业链,普及绝对不仅仅是技术达标或者技术成熟就能够达成的,还得有产业链掌控力才行。比如能不能搞定芯片厂商,赢得芯片厂商的支持就变得至关重要。

2、GPS渗透率高,早已融入生活方方面面,先入为主并形成了用户习惯

从20世纪70年代到21世纪初,GPS全球覆盖率已经达到98%,除开军用,目前国内只有海事领域由北斗导航主导,车载导航领域北斗导航有一定渗透,而在手机行业,目前几乎所有的智能手机都在使用GPS导航定位,生活中所需要用到导航的方方面面也基本都是GPS,可以说他的渗透率非常高,早就已经融入了我们的生活。对于日常出行来说,基本是不可或缺了。

3、卫星覆盖度确实有差距

如果单从精度上面来讲,在中国区域北斗较GPS相差不远,最为麻烦的是北斗只能在中国使用,出了中国就不行了,因为卫星没有覆盖全世界。所以往往即便国产手机在国内可以使用北斗导航,但是当出口的时候却也不得不使用GPS,而且目前的趋势来看,国产手机出口的比例在逐年增加。

4、制式或者说技术原理的差异

最重要的是GPS是主动式,就是发送信息给手机,由手机自己来处理,这样处理速度,容量大多了,而北斗与终端是交互式的,数据有往来处理。

5、认知方面的原因

现在不少国产手机是可以使用北斗导航的,只不过手机系统并没有明确的告知用户使用了北斗,甚至系统的一些标识依然是GPS,会给人一种只使用了GPS的错觉。

6、补贴力度不够

车载导航,尤其是后装的车载导航采用北斗导航和GPS双模形式,是因为政府对北斗有补贴,而且优惠力度还不小,所以自然有不少企业愿意推。而在国产手机领域,貌似还没有开展大规模的补贴。补贴不一定值得提倡,也不一定是万能的,但是作为一个市场的后入者,还是挺有必要的。

北斗系统目前还只能覆盖我国和周边地区,2018年覆盖一带一路地区,2020年才能实现全球覆盖,所以现在国外品牌手机中没有北斗系统也是正常的情况,预计到了2020年北斗全球覆盖之后,北斗系统的应用,尤其是基于手机的这种大众应用能够再上一个台阶。所以在2020年之前请购买好新手机,原因自己想。

而北斗的商业化之路也非常困难,毕竟GPS已经垄断市场,而且实用性比北斗好;但不管怎么说,北斗依然有广阔的前景。

北斗愿景:逆转“有机无芯”局面,未来有望成为手机“标配”;像水电一样的新位置革命,约车最后十米不再靠电话“喊”;四大门派“握手言和”,一百多颗卫星携手“照耀”地球。

未来新刚需是:水,电,互联网,卫星定位。

接下来是脑洞时间:

南斗乱,北斗现。天空之中出现了那么多卫星导航,都是国家队,希望未来出现一个像spaceX一样的纯粹的卫星导航系统,由私营公司控制,只用于民间,医疗,商业。

既然北斗已经被你们命名,那这个新系统就只好是南斗好好看奥义导航了,哈哈哈。

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