北斗全球组网，金一南：后来者居上，功能强大
主持人：6月23日上午，因技术原因推迟一周发射的北斗三号最后一颗全球组网卫星，在西昌卫星发射中心重启发射后成功布阵太空。这颗收官之星的成功发射，标志着由3颗地球静止轨道卫星、3颗地球倾斜同步轨道卫星和24颗中圆轨道卫星组成的北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。从北斗一号向中国提供服务、北斗二号覆盖亚太地区，到北斗三号完成全球组网，历时26年。一南教授，北斗全球组网对我国乃至世界而言意味着什么？
金一南：北斗系统目前是我国自主建设运行的最重要的空间基础设施，而且也是迄今为止我们国家规模最大、覆盖范围最广、服务性能高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统。北斗导航系统由几十颗卫星组成，真正投入运行的大约有30几颗星，但是需要不断地进行补充。20多年间，我国在西昌卫星发射中心共组织了44次北斗发射任务，先后将4颗北斗一号试验卫星、55颗北斗二号和北斗三号组网卫星送入预定轨道。这是非常大的一个工程，这个工程从1994年启动北斗一号，大约2004年以后开始建设北斗二号，到今天北斗三号提前完成全球组网，这是个非常不容易的巨型航天工程。为世界卫星导航事业发展做出了重要贡献，为全球民众共享更优质的时空精准服务提供了更多选择，为我国重大科技工程管理现代化积累了宝贵经验。这个工程今天达到这样一个完备的技术，对我国的科研能力和维护国家安全能力，包括对世界提供服务的能力是一个重大的检验。
主持人：很多人以前使用更多的是美国的GPS导航。GPS是美国上世纪70年代开始研制，历时20余年，耗资200亿美元，于1994 年全面建成，具有在海、陆、空进行全方位实施三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。可以说，GPS相比于北斗系统成网早、应用早、市场化早，更早占据了全球导航的民用市场。那么，我们单独建立北斗导航系统是出于什么考虑？
金一南：其实我们最初并没有想到要建立这样一个北斗系统，GPS美国人已经开发出来了，我们使用起来很方便的。我们国家大部分海上航行或者航空或者陆上定位，包括城市的交通定位，原来全部用的是GPS。但是后来发现不太可靠，为什么呢？因为美国具有局部关闭GPS功能的权限，在局部区域关闭GPS，而且美国向全世界提供GPS的信号精度是不一样的，他给自己国家提供的精度很高，给中国提供的精度却很低，而且为了避免将GPS用作军事用途美国做了很多限制。基于以上种种原因，我们发现美国主导的GPS并不可靠，它可以对你随时关闭。所以我们当年就准备与欧洲联合攻关，建立伽利略卫星导航系统。
当时整个卫星开发能力、卫星组网能力，尤其是如此大范围的组网能力，如此复杂的航天系统，我们一时拿不下来，因此就准备与欧洲建立伽利略系统。欧洲有技术，但欠缺资金，我们就带着资金加入伽利略系统。但是当我们资金投入到位后，欧洲方面却对我们实施技术封锁，核心的研发、核心的标准制订会议都不让中方人员参加。我们是在这样的情况下，被迫决定开发中国自己的北斗系统。
主持人：从"埋头追赶"到"昂首领跑"，从"受制于人"到"独立自主"，从"双星定位"到"全球导航"，北斗人接续奋斗，走出了一条自力更生、自主创新、自我超越的建设发展之路，创造出"中国北斗"一个又一个的奇迹，这个过程实为不易。
金一南：对。1983年中国卫星测量、控制技术奠基人陈芳允院士首次提出"双星定位"原理，但当时国家没有资金，提出的技术也没有办法实现。经过艰难的技术攻关，1994年北斗一号工程正式启动，可是受条件所限，到了新世纪初，北斗一号还只是发射了两颗静止轨道卫星，2003年又发射了一颗备份卫星，当时确实非常窘迫。后来，我们加入伽利略定位系统，却被欧洲人技术封锁，无法继续，于是很多院士，包括最初开发北斗系统的陈芳允院士，后来加入的孙加栋院士等等，联名向中央提出我们自己立项，2004年北斗二号正式上马。由原来的北斗一号双星定位，双星基本上只限于中国，范围非常小，到2012年完成了对亚太大部分地区的覆盖并正式提供卫星导航服务。今年6月23日北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着北斗全球卫星导航系统星座部署提前完成，实现全球组网、全球覆盖。
这是经过几代北斗人的奋斗，一步一步这样走过来的。曾经我们差距最大，我们奋起直追，后来慢慢地赶上来，慢慢地并行，现在开始局部超越。我们从区域到全球，走出了中国特色卫星导航系统的发展建设道路，一直到今天非常不容易，经过两代、三代人的努力，而这个努力仍在继续。我们的北斗系统与美国的GPS系统、俄罗斯的格洛纳斯系统、欧洲的伽利略系统，并称为全球四大卫星导航系统。走到今天，其实最全面的就是美国的GPS系统和中国的北斗系统，这两个系统走在全球四大卫星导航系统的前列。虽然中国的北斗系统研制比较晚，但我们采用了最新的技术，包括太空、高太空和中太空的星路连接等等，因此在今天来看，中国的北斗系统绝不是一个落后系统，而是全球卫星导航的先进系统。
主持人：那么组网成功的北斗全球卫星导航系统的先进性还表现在哪里？它在军事和民用领域又可以有哪些应用？
金一南：主要体现在定位精度和精度传输的速率，从这两点看，我们的北斗系统都达到了很先进的标准。北斗系统的开发应用，一方面是民用，一方面用于国家安全。我们各种各样的导航系统，比如高德地图、百度导航、腾讯导航等等，这些都是利用卫星导航。卫星导航给我们带来的好处是什么呢？只要输入地址，路线很方便就会显示出来，开车的时候车速随时监控，这种精度广泛地应用，将来完全可以用于自动驾驶，民用范围会非常广泛。
当然军用价值也非常大，尤其对于大国，从当今世界看，必须有这样超大规模的巨型航天系统，才能更加有效地维护国家安全，这是我们今天的目标追求。说到应用，武汉抗疫北斗系统发挥了重大作用。比如我们为什么能够十天建起一个火神山医院？就是利用北斗系统，在计算机上通过北斗提供的精准数据，在火神山位置完成精确的工程测试，十天时间火神山医院拔地而起。这个令人叹服的中国速度背后，离不开大家看不见的、远在天边的、高高在上的北斗系统的助攻。包括武汉在疫情严重的时候，无人机的现场配送，降低了快递小哥的感染风险，这些无人机的定点配送靠的就是北斗的精确定位。把一线急需的医疗防疫物资精准地送到医护人员手中，减少人员接触，降低交叉感染的风险，这些都是北斗可以大显神威的地方。完成全球组网后的北斗系统，未来必将发挥更大作用，助力中国经济发展和军事能力实现大的提升。
主持人：刚才您也讲到，现在北斗导航系统与美国的GPS系统、俄罗斯的格洛纳斯系统以及欧洲的伽利略系统，并称全球四大卫星导航系统。未来这四个系统能否互通有无，取长补短，共同在人类社会发展进程中发挥积极作用呢？
金一南：这四个系统并不是互相排斥的，包括美国的GPS、欧洲的伽利略、俄罗斯的格洛纳斯和中国的北斗，都是国际电联的成员，其实完全可以互通，系统完全可以兼容。我们现在和俄罗斯的格洛纳斯系统达成了很好的合作协议，北斗系统与格洛纳斯系统相互兼容，各自在对方的国土上建立一些地面站，有利于信号的交换和兼容，未来的北斗系统和格洛纳斯系统是完全可以兼容的。不管是地面导航也好、空中导航也好、海上导航也好，各种各样的定位，两个系统均能兼容，互相取长补短，以促使合作更加有效、定位精度更加精准，这是一个发展方向，而且我们现在率先做到了这一点。GPS至今没有表现出准备与任何系统兼容的趋向，因为美国不是基于科技考虑来做决定，凡事都是基于政治考虑。美国出于国际政治考虑，想一家独大，不想兼容，今天就是这样一种局面。