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蘋果手機終於支持中國北斗了 不用北斗就會被淘汰

http://finance.sina.com   2020年10月14日 04:21   北京新浪網

  來源:中國經濟週刊

  記者 賈璇 | 上海報道

  蘋果手機首次明確支持中國北斗。

  北京時間10月14日凌晨1點,蘋果公司發佈iPhone 12系列4款新機型,和以往不同的是,新品將首次支持北斗衛星導航系統。

  8月3日,中國衛星導航系統管理辦公室主任冉承其在國新辦發佈會上介紹,目前大部分智能手機均支持北斗導航。當時,蘋果公司還沒有與北斗合作。

  近年來,蘋果公司可以說是領航GPS(美國的全球定位系統)市場的公司,其和北斗是否合作也備受關注。早在2個月前,雙方合作的傳聞就不脛而走。

  當時,北斗三號系統衛星總設計師、中科院微小衛星創新研究院副院長林寶軍就曾表示,“我估計支持北斗是必然的,否則iPhone 12一定會慘遭淘汰。”

  iPhone 12爲什麼會支持北斗?北斗的優勢是什麼?用戶體驗如何?在北斗三號全球衛星導航系統正式開通後,《中國經濟週刊》記者獨家專訪了林寶軍。

  林寶軍接受專訪 攝影:《中國經濟週刊》記者 王雨菲

  “其實你已經用上了北斗,只是不知道,還管它叫GPS”

  採訪開始,這位人送外號“北斗狂人”的總設計師,就率先爲北斗“安利”了一把。

  林寶軍介紹,現在國內70%智能手機的芯片已經同時支持GPS和北斗。很多人感知不到北斗系統,是因爲手機廠商、地圖軟件的製造商往往用“GPS”來代替所有衛星導航系統,大家也習慣說“打開GPS導航”。

  現在世界上有四大衛星導航系統,分別爲美國的全球定位系統(GPS)、俄羅斯的格洛納斯定位系統(GLONASS)、歐洲的伽利略衛星定位系統(Galileo)和中國的北斗衛星導航系統(BDS)。

  就像水和空氣一樣,現代人的生活已經離不開導航,林寶軍道出依賴背後的奧祕:“我們80%的生活都和位置和時間有關,所以北斗三號組成的網是和百姓生活最密切的一張網。”

  現在大部分手機上發揮作用的就是北斗

  與其他衛星導航系統相比,北斗三號有一大特點,即空間段採用三種軌道衛星組成混合星座。“形象來說,我們的衛星‘站得高看得遠’。”林寶軍向《中國經濟週刊》介紹。

  從星座構成來講,GPS、格洛納斯和伽利略均採用中軌道地球衛星,衛星軌道距離地球表面約20000千米;北斗系統則採用低中高軌道結合的組網方式,除有24顆中軌道地球衛星外,還有6顆距離地表約36000千米的高軌道地球衛星。“高軌道衛星的參與,讓中國及周邊地區北斗系統的可見星數更多,定位更快、精度更高,尤其在低緯度地區性能優勢更爲明顯”。

  林寶軍打開隨身手機,屏幕顯示研究院所處的上海張江地區上空,有15顆北斗衛星、9顆GPS衛星和10顆伽利略衛星。

  北斗衛星定位系統工作的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離,然後綜合多顆衛星的數據就可知道接收機的具體位置,可見衛星數量的多少對於導航系統定位的精準度至關重要,同時也決定着系統整體性能。

  “現在大部分手機上都是北斗和GPS共同作用,但咱北斗的可見星多,所以發揮主要作用的就是北斗。”林寶軍說。

  目前,全球已有120餘個國家和地區使用北斗系統,全球服務可用性優於99%,這意味着在一年365天中,用戶可在超過99%的時間內,享受到由北斗提供的服務。

  夾縫裏生存的後來者,此前不敢想象能超越美國人

  “不再看人臉色過日子”,是北斗系統開通全球服務最重要的意義。除了給中國和世界更多選擇外,北斗系統本身的自主可控也至關重要。

  “GPS都發展幾十年了,特別是好的頻率資源、軌道都被它佔了,更重要的是相關專利都給它佔了,按我的話,我們要在夾縫裏生存,這是後來者的難度。這堆技術中國人都沒做過,當時難死我們了。”林寶軍說。

  衛星定位採用的是無線電測距方式,即距離=光速×傳播時延。由於光速太快,爲了精確地測出距離就必須精確地測出傳播時延。這樣就使時間精度成爲導航的核心。

  人們平時所用的鐘表,精度高的大約每年會有1分鐘的誤差,這對日常生活是沒有影響的,但衛星定位則需要世界上更準確的計時工具——原子鐘。它利用原子吸收或釋放能量時發出的穩定的電磁波來計時。

  作爲北斗衛星的“心臟”,原子鐘的每一次跳動都直接決定着北斗衛星定位、測速和授時功能的精度,用林寶軍的話來說,原子鐘的性能直接決定了用戶體驗。

  “原子鐘的關鍵在於高穩定,北斗三號採用的中高軌道衛星,面臨的空間環境更加惡劣,衛星在天上受到的輻射比低軌衛星高了10倍。加上太陽風、宇宙射線等高能粒子,打到衛星的計算機上,更易出錯。”

  但原子鐘的研發過程不僅要面對簡陋的條件、技術的封鎖,甚至連科研設備也少之又少。

  絕處逢生,2006年我國第一臺星載銣鍾產品一飛沖天,搭載驗證取得成功。2012年,在北斗二號後期發射的衛星中,改變了以往的國產銣鍾爲主鍾、進口銣鍾爲備份的模式,國產銣鍾正式全面取代進口銣鍾。

  經過綜合估算,北斗二號系統的精度大致是10米級,北斗三號使用新型原子鐘後,頻率穩定度提升了10倍,相應的北斗系統定位精度也從10米級跨向米級。

  據林寶軍介紹,北斗三號組網衛星採用的是“一星兩鍾”,同時配置兩個氫鍾和兩個銣鍾,保證北斗的精度比世界其他三大導航系統高約10倍,每300萬年才會差一秒。

  爲了追上北斗衛星的高密度發射,曾經難倒人的星載銣鍾,批產能力已經達到了每年50臺左右。

  除攻克原子鐘之外,中國航天400多家單位、30餘萬北斗人集智攻關,相繼攻克含星間鏈路在內的160餘項關鍵核心技術,突破500餘種器部件國產化研製,實現北斗三號衛星核心器部件國產化率100%。

  “在這之前,超過美國人這事兒,我們連想都不敢想。”林寶軍說。

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