不久前，中科院光電研究院最年輕的研究員和博士生導師徐穎做客“SELF 格致論道講壇”，講述了中國北斗衛星導航系統的成長之路。下面我們來一起了解一下，北斗衛星導航系統的發展歷程。

衛星導航系統，是距離我們一群2萬公里的“星星”。它們不會發光也不會發熱，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。

衛星導航系統簡稱為GNSS系統，在GNSS 俱樂部中一共有4位“VIP會員”，除了大家熟知的美國GPS系統以外，還有俄羅斯的GLONASS 系統、歐盟的伽利略系統以及我們國家自主建設的北斗衛星導航定位系統。

北斗衛星導航定位系統，是我們國家自主建設的衛星導航定位系統，現在正處在建設和應用推廣的階段，它由5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星組成，北斗衛星導航系統預計將在2020年提供全球性的服務。

在GNSS俱樂部中，會員小伙伴們最關心的是什么？大家最關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提出申請，由國際電聯進行劃分。就像高速公路的車道一樣，每一個系統都有它自己的車道，不然的話會發生撞車。

在衛星導航系統建設的初始階段頻率資源相對比較充沛，而到了北斗系統和伽利略系統建立的時候，頻率爭奪戰就非常明顯了。當時伽利略系統已經提前申請了頻率資源，但是后來歐洲出現了經濟危機，所以伽利略系統資金鏈斷了。根據國際電聯“先到先得”的規定，哪一個國家能夠先把這顆衛星發射上去，并且由這顆衛星發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日是北斗衛星所申報的頻率資源的最后期限，必須提前發射衛星，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，發射現場又發現新的問題。火箭有一個連接器沒有按照規定脫落，如果3分鐘內不能解決這個問題的話，對火箭、衛星甚至發射場都會是滅頂之災。當時的發射指揮員在一分鐘之內下了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，衛星實現變軌；4月16日，衛星開始向下發送信號。在距離4月17日北斗申請的頻率資源失效前24小時內，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建設的帷幕。

大家可能會問，北斗系統到底有什么用呢？毫不夸張地說，它就像我們的水、電還有公路一樣，是我們社會建設基礎的保障。歐盟曾經作過估算，衛星導航服務一旦中斷2天，就會給整個歐洲帶來超過10億歐元的損失。

北斗系統的典型應用包括：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；用于大型車輛定位和監控；用于精準農業。

在這里，我想重點強調一下北斗系統在海洋漁業上的應用。在這個應用中，北斗系統不僅提供了位置、導航這樣的功能，而且還提供通信功能，漁民在海上能夠用北斗系統發短信、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，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，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送給方圓幾十公里、幾百公里以外的人。

那么，北斗系統這么好用，為什么在生活當中我們似乎很少用北斗，而是更多地使用GPS呢？GPS衛星導航定位系統比北斗系統早建設了大約20年，20年的歷史鴻溝不是我們的技術一朝一夕能夠填補的。GPS系統的應用推廣已經非常成熟，比如現在最便宜的GPS芯片可能只要2美元左右，而北斗系統的芯片價格由于量產等原因仍然普遍在100元左右。這是制約北斗系統發展的重要原因。

但是，作為一名衛星導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，一定會繼續乘風破浪走向世界。

360汽車網點評：

徐穎學者并沒有用比較難懂的專業術語來講解，并且語言風格讓我們能夠很好地接受與理解，生動形象地道明北斗衛星導航系統的發展歷程。