為什麼我們要自己建北鬥？除了北鬥還有哪些衛星導航系統？

原標題：為什麼我們要自己建北鬥？除了北鬥還有哪些衛星導航系統？

6月23日9時43分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功發射北鬥系統第五十五顆導航衛星，暨北鬥三號最後一顆全球組網衛星，至此北鬥三號全球衛星導航系統星座部署比原計劃提前半年全面完成。

中國的北鬥全球衛星導航系統、歐洲伽利略系統、美國GPS系統、俄羅斯格洛納斯系統並稱為全球四大衛星導航系統。

其中，美國GPS是全球導航界老大，起步最早，自20世紀70年代開始建造。有了GPS，為什麼我們還要花大力氣造自己的北鬥？除了全球四大衛星導航系統，還有哪些衛星導航系統？

中國科學院空天信息創新研究院研究員、博士生導師徐穎曾表示，衛星導航系統是一把守護國門的金鑰匙，自己家的這把金鑰匙一定要握在自己人手中。

美國GPS系統於1994年建成，全系統在1995年投入運行。美國曾承諾在95%的情況下維持至少24顆可用的GPS衛星。過去幾年已發射30多顆可操作的GPS衛星。

為了保護自身利益，美國在研製GPS系統時使用了兩套不同的標準向用戶提供定位服務，分軍用和民用兩種定位模式。

軍用定位模式最初精度在10米左右，主要供美國軍方及其同盟國使用，目前已經可以達到1米以內。另一種民用方式向全球開放，最初精度為100米，目前精度可達到5米以內。

對於全世界應用最廣泛的美國GPS導航系統來說，曾有一段時間，美國在自己的導航系統上添加了干擾性誤差。

美國自己知道誤差數據、可以直接修正，但其他國家無法修改那時候GPS系統的精度在百米左右。後來全世界抗議，美國才取消了人為誤差，把精度恢復到10米左右。

法國前總統希拉克曾說，沒有伽利略系統，歐洲「將不可避免地成為（美國的）附庸，首先是科學和技術，其次是工業和經濟」。

伽利略系統是歐洲的全球衛星導航系統。為了減少對美國GPS系統的依賴，1999年歐洲提出伽利略計劃，2002年歐盟正式批准啟動自己的伽利略項目。

該系統預定於2020年實現全部衛星組網，一旦可以達到完全操作能力，伽利略系統將由30顆衛星構成。

在精度方面，GPS系統對地面目標的定位誤差大約為10米，而伽利略系統的免費公共服務誤差為1米左右，加密的收費服務誤差為30厘米。

不過由於成本等問題，伽利略系統的建設並非一帆風順。直到2016年12月，該系統才啟動「初始服務」，為全球用戶提供定位、導航和授時服務，並且沒有採用星間鏈路技術。

上線一個月後，系統組網衛星上的原子鐘出現大規模故障，18顆衛星上72台原子鐘有9台停止工作。由於當時故障原子鐘分佈較「均勻」，對衛星運行影響不大。

受與地面基礎設施相關的技術問題影響，去年7月，伽利略系統初始導航和計時服務暫時中斷，搜索和救援服務並未受影響。部分服務「休克」一周后，伽利略系統才恢復正常。

另外，格洛納斯全球衛星導航系統是俄羅斯的軍民兩用系統，可為全球用戶提供陸地、海上及空中的定位和導航服務。

1982年10月，隨著「Kosmos-1413」衛星發射，格洛納斯系統開始進入測試。1995年格洛納斯系統成為一個完全可操作的系統，不過一個重大缺點是缺乏民用導航設備和民用用戶，且精度低於GPS。

格洛納斯系統導航信號全球覆蓋需要24顆運行的衛星。目前，格洛納斯軌道星座擁有27顆衛星，包括25顆「格洛納斯-M」和2顆「格洛納斯-K」。其中23顆衛星用於指定用途，1顆正進行飛行測試，1顆處於技術維護狀態，2顆備用。

除中國、美國、歐洲、俄羅斯之外，日本和印度也在尋求建設自己的衛星導航系統。

日本在衛星定位方面完全依賴美國的GPS系統，因此希望建立能兼容美國GPS並能提高定位精度的自有衛星定位系統，未來實現不依賴美國GPS的獨立全球衛星定位系統。

日本「引路」系列衛星被稱為準天頂衛星系統，該衛星系統包括多顆軌道周期相同的地球同步軌道衛星，這些衛星分佈在多個軌道面上，無論何時，總有一顆衛星能夠完整覆蓋整個日本。這一系統也被稱為日本版的GPS。

2010年，日本「引路」1號衛星發射升空。2017年6月日本發射了「引路」2號，當年8月又將「引路」3號送入預定軌道。2018年，日本初步形成4星運行體制，計劃到2023年實現7星運行，從而擺脫對GPS的依賴。

印度區域導航衛星系統（NavIC）由7顆衛星組成，只覆蓋印度周邊地區。2013年7月發射印度區域導航衛星系統第一顆衛星IRNSS -1A。2017年印度想用IRNSS-1H衛星替代IRNSS-1A衛星時還遭遇了發射失敗，整流罩在火箭上升過程中未能成功分離。