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有了GPS,中国为何还搞北斗?那一年,我们的船在海上飘了三十天

时间:2019-10-15 18:03:00 | 来源:

有了GPS,中国为何还搞北斗?那一年,我们的船在海上飘了三十天

说起导航,大家都知道GPS,这几乎成了导航的代名词。现在的滴滴打车,各种地图应用,都会用到GPS。

问题来了,既然有了GPS,我们中国为什么还要搞北斗呢?

要搞清楚这个问题,就要搞清楚,GPS到底是什么。

GPS名为全球定位系统,是1958年,美国开启的一个军方项目,一开始是为美国海陆空三军提供情报搜集、核爆监测和应急通讯任务的。

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所以GPS本质上是一个军用系统,只是后面才开放民用,就算民用,也是要控制的。

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美国在GPS上加入了信号干扰,人为的降低民用频道的定位精度。

直到俄罗斯人搞出了格洛纳斯,美国害怕GPS失去民用市场,这才把信号干扰去掉。

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但是,民用的GPS还是比不上军用的频道。军用的是毫米级别,民用的分米是分米级别。

有了GPS,美军才有可能实行所谓的军事打击,才有了手术刀式的进攻。

那么,民用的我们用了GPS,军用的就不用吗?

答案显而易用,民间的核心技术都不应该掌握在他人的手里,何况军用。

大家都知道华为的例子。

在手机操作系统里,除了苹果封闭的OS系统,就是开放的安卓系统。

既然安卓是开放的,那就用安卓好了,华为用,小米用,几乎所有中国的手机厂商都在用华为,因为人家说了这是开放的,互联网共享。

可是,人家的脸是说变就变的,在年初,美国宣布限制华为。谷歌跟进,宣布将限制华为使用安卓。

操作系统是手机的灵魂,没有了操作系统,华为手机不就是铁板一块,生产出来的手机怎么办?华为的生产线怎么办,华为的数万员工怎么办?给华为配套的数十万人的生计怎么办。

关键时刻,华为拿出了自己的鸿蒙系统。

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早在数年前,安卓大打开放牌的时候,华为就在研究操作系统了。

难怪商界才说,任正非是一个极具危机意识的企业家。

在看到华为的鸿蒙系统时,谷歌突然改变态度,允许华为继续使用安卓。

这就是商业法则,你要想顺利使用别人的东西,你就得有自己的东西,你越有的东西,人家越要让你用。你越没有的东西,人家就掐着脖子不让你用。

有时候,限制并不可怕,可怕的是自己在开放面前失去了危机意识。

像电脑操作系统,中国现在还没有开发出来大众可以用的操作系统,就是因为微软给中国提供使用。

幸亏随着移动技术的存在,电脑已经不是最前沿的东西了。不然,美国突然说不让联想用WINDOW系统,联想的电脑还能卖得出去吗?

这是华为的例子,民用如此,军用就更加了。

其实军用也有一个鲜活的例子。这就是印度。

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印度的武器一直使用美国的GPS,用着挺好,省钱还方便。

但关键时刻掉链子了,在印巴冲突中,美国突然关掉了印巴区域的GPS服务。

印度跟巴基斯坦的武器一下成了瞎子,变成了烧火棍,巴基斯坦还好说,他原本武器比印度差。大家都不开GPS,巴斯斯坦可能还得了便宜。

印度受不了,自己跟美国买了那么多先进的武器,结果到了关键时刻,你把准星拔了,这钱不白花了?

何况正在占上风,你突然在后面使了一个绊。

从那之后,印度就正式放弃了GPS,搞自己的卫星系统,没钱也要上,发射卫星常常出问题,也要上。就是因为被掐过脖子。

当然,印度钱不够,搞不了全球的,只好搞了一个南亚版本的,在南亚用自己的,然后全球范围内还用GPS的。

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印度都要搞,我们中国当然更要搞。

而且我们也吃过一次亏。

1993年,我们国家一号货轮正在海面上行驶。美国突然说我们的船上有化学武器。要上船 搜查。

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大家知道,船只是一个国家的离岸国土,是不允许别国擅自闯入的,何况是军事单位。

可是,我们的船开着开着,就不得不停了下来。因为美国把船只所在区域的GPS导航服务关闭了。

此后,我们的这条船在海上飘了三十三天,损失惨重。

所以,没有自己的定位系统,那鼻子就等于被别人牵在手里。

我们搞,技术来源就是一个问题,苏联人搞,他不带我们。

后面欧洲人搞伽利略系统,我们赶紧上前合作,掏2亿美金。

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结果搞了半天,进展缓慢,毕竟欧洲跟美国近,用GPS也能行,他们紧迫感不强。何况欧盟各国还爱扯皮。

二来,我们只能在旁边打下手,真正的核心技术还是不会告诉我们的。

我们原本希望跟印度一样,本区域的用自己的,全球用欧洲的伽利略系统。但看来,这条路也不行,那就干脆自己搞。

2007年,中国开始构建自己的北斗系统,到了2012年,我们完成了第一步,发射16颗卫星,覆盖亚太地区(覆盖全球至少需要24颗)

到明年,中国将总共发射35颗卫星,实现全球联网。

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可以说,明年最大的一件事情就是北斗正式全球联网。

而在这之前,北斗导航早已经开始在我们的身边应用了。

大家的手机上,其实就有不少使用北斗信号的,只是大家不知道。

北斗相比GPS,因为有后发优势,所以在某些技术上还处在领先地位。

比如我们的北斗具有短报文系统。

其它的定位系统只能单向联系,而北斗系统具有双向联系的功能,也就是可以向外界发送消息,这等于多了一个通信功能,这在手机信号不好的时候,特别的管用。

像汶川地震的时候,北斗就发挥了通信的作用。

再比如在海洋上碰到事情,GPS只能帮你找到你自己的位置,如果想让别人找到你,又没有信号的时候,那就没招了。而用北斗就不同了,一个信号发出去,救援就来了。

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目前来说,北斗定位系统的民用前景不如GPS广泛,毕竟人家布局了三十年,但北斗有它的优势,尤其是有中国这么大的人口基数,是完全可以撑起北斗定位系统应用的。

而北斗系统的研发过程中,最为国人熟知的竟然是一起破译事件。

十年前,一位清华的毕业生到美国斯坦福大学攻读EE博士,其间破解了北斗卫星导航系统的编码程序。

美国RTCA(航空无线电委员会)特地给她颁发了W.E.Jackson奖。

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当时新闻的标题很吓人,比如卖国,比如让北斗一千多亿的投资打了水漂。

其实这里面有真有假,比如她确实在清华接触过北斗项目,这也是她被斯坦福大学录取的原因之一。在国内得到的资料也确实对她破译编程有帮助。

这位学生跑到美国,有很多工作可以做,却独独选择破解北斗的编码,这从选择上就不是特别聪明。因为2007年,我们还为她颁发了“国家优秀自费留学生奖学金”,奖金是5000美金。

出了国,就开始研究中国的秘密,然后告诉外国人,这样做,使她以前的同学包括老师非常被动。

另外,让北斗千亿投资打水漂就有些夸张了。因为她的破解其实并没有太大的危害。

因为她破解的编码,是北斗的民用段,民用段本来就是给大家用的,比如大家的地图可以用这个民用段来导航,所以设计之初就跟GPS等系统有关联性,破解是有方法的。

在今年 ,我们就公布了这个编码规则。所以她的破解说不上危害有多么大。只是在我们公布之前,她通过一些资料能够“猜”出来,确实比较厉害。

那她有没有可能猜出我们的军用段呢?如果这个也猜出来,我们的北斗系统就比较麻烦了。

这个担忧也是不必要的。

中科院光电研究院的徐颖就专门做了一个介绍。

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徐颖是北京大学的毕业生,毕业后开始接触北斗相关项目的研究,在2009年,那位清华学子在海外靠破译北斗编码获奖的时候,徐颖进入中国科学院,成为了中国科学院光电研究院建院以来最年轻的博士生导师。此后一直从事北斗相关项目的研究。被称为北斗女神。

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对于清华女生的北斗事件,她有一个权威的解释。

“北斗系统从诞生到现在,虽然已经通过多方面证明,精度和可靠性,完全不输GPS导航系统,但是人们对北斗系统有着种种质疑。

这是网上大概2011年左右传得比较沸沸扬扬的新闻,当时媒体使用的标题是“清华女生破解北斗送给美国”,或者是“北斗上百亿的投资打水漂”等等,

比较耸人听闻。那么北斗真的如此不堪一击吗?

当然不是。

事实上真正不可靠的是GPS系统。因为GPS系统只被我们开放了民码,而且GPS民码信号战争时候很容易说变就变,为了保障自主权,欧盟建设了伽利略系统。对我们来讲也是如此,为了保障我们的可靠性,我们国家开始建设属于我们自己的北斗系统。

我们回到清华女生破解北斗这个新闻上,实际上她只是破译了北斗的民码信号的伪码序列。

首先第一点,北斗建设过程当中,民码的设计和GPS、伽利略都是一脉相承的,并没有特殊设计。

我国希望全世界人民都能使用北斗,不仅是中国的北斗,也是世界的北斗。她想破解这个没有经过加密的民码信号,首先是没有技术难度的。从科学研究的角度来讲就是一个信号检测与估计的问题。

事实上2012年的时候,我们国家已经公布了北斗的ICD文件,告诉了大家我们的民码格式。除了民码之外,北斗还有军码,军码经过了加密等特殊设计等,这是稳定可靠的。

如果想破解军码系统,我们可能建议一些更简单的方式。那就是造时空穿越机穿越回到北斗军码设计的时候在旁边偷听好了。这个技术难度都比从技术上来破解北斗军码更容易一些。

所以,大家要相信我们北斗系统非常好用,而且非常稳定的。

作为一个卫星导航的普通科研工作者,我们相信北斗这一艘巨轮在大家支持下,在我们的不懈努力下一定可以继续乘风破浪走向世界,谢谢大家。”

造时空穿越机这个建议太霸气了。

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所以,北斗不会因为一个人的破解而打水漂,只是这件事情给我们提了一个醒,现在中国有很多高校的学生出国,他们出国时,有没有涉及比较机密的东西,出国后,怎么尽量避免在这方面的泄露。

当然,最终还是要回到自身强大上来,中国要形成一个科学家集群方阵,在将来要涌现海量的科学家,这样就算出现漏洞,也能有相应的手段。

现在我们从小学就开始开设科学课程,把科学课放到了跟语文数学同样重要的位置。就是希望中国能够培养出越来越多的科学家。

但是科学课刚开,我们好多学校其实并没有科学课经验,有的甚至是别的科目老师代替上。

其实科学课对老师的综合素质要求最高,科学课老师真的是要求上知天文,下知地理。什么都要会,偏偏我们在科学课上的积累几乎为零。

这导致学校不知道怎么上。像我的小孩今年上六年级,科学课就基本是死记硬背,这样就违背了科学课的初衷,小学科学课的目标不在于记多少知识点,而是怎么培养科学的兴趣。

在学校科学课设计不理想的状态下,给孩子备一套科学丛书就很有必要了。

国内出了一套书,叫《Science我的大科学》,由国内权威专家,参照小学科学课程大纲要求编写。

▲全套分为2辑,共12册

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里面涉及天文、地理、植物、气象、人文、社会科学等11个领域。非常适和小学阶段的孩子了解科学,培养对科学的兴趣。

这里面有讲解太空知识的《哇,太空》

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讲解地理知识的《勇敢者大冒险》

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讲解农作物的《丰收的粮食》

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讲解气象知识的《天气有预报》

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讲解人文的《和爸妈游中国》

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两辑里,分为自然科学和社会科学两大类:

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每一本都是是由中科院、北师大、各大博物馆权威专家、资深科普作家和国内外知名插画师一起共同完成的。

全书囊括了2000多个知识点,小学阶段的科学课知识全在这套书里了。

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讲宇宙的诞生:星云、星系、恒星、行星

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讲超级航天器:卫星、航天飞机、空间站

讲万物的进化。

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讲恐龙、讲哺乳动物、讲人类本身

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讲神奇的动物。

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讲城市运转的秘密。

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插画特别美,画得知识点很到位。孩子容易接受,还容易理解。

《天气有预报》的插画师是荣获“2018亚洲插图年度奖”的日本绘本作家、插画家中岛尚美。

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《勇敢者大冒险》的插画,出自葡萄牙著名插画师卡蒂亚·维迪纳斯之手。

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优秀的插画师,往往能够更准确的表示各种知识,还非常生动。

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文字内容更是行业内的专家编写。

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大家随便搜一下他们的名字,就知道他们在这个领域的专业性。

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这套书一共十二本原价298,现在头条团购,只需要99元,一本不到9元还包邮。

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点下面的横条参团,希望中国将来能出越来越多优秀的科学家。少年强则中国强,中国一定能迎来科技腾飞的。

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