有了 GPS 为什么还要做北斗？

1983年，大韩航空007号航班，从纽约起飞后，离奇迷航至苏联上空。

天色昏暗，苏军射击警告，客机并未察觉，在即将飞离苏联领空时，被导弹击落。

消息传出，举世震惊，冷战阴云正浓，美苏强压怒火，等待黑匣子调查结果。

结果显示，客机闯入领空是因地磁导航故障。同年，美国总统里根决定将建设中的GPS系统，开放全球民用。

普通民众第一次可清晰知道，自己身在星球何处。

两年后，中方负责人卜庆君参加美国GPS研讨会，归国后却另有忧虑。

研讨会上，美方明言，特殊情况下将采取三重措施：降低精度、关闭区域甚至更换通信编码。

因不可受制于人，卜庆君拜访中科院院士陈芳允，商讨中国的卫星定位系统。

陈芳允毕业于清华，抗战时执教西南联大，留洋时设计过世界第一部海用雷达，归国后研发过第一颗卫星，七十年代曾提出卫星定位“灯塔”计划，但无奈搁浅。

美国GPS定位用四星测距，为节约，陈芳允设计出“两星定位”方案，然而受限于八十年代国力，计划再度尘封。老人无奈写诗，“人生路必曲，仍须立我志”。

卫星定位再成焦点，已是九十年代初。

1990年夏天，美国GPS系统第8颗卫星发射当日，海湾战争打响。

多国部队穿越茫茫沙海，伊军茫然无措，伊拉克战俘称，“我们从来不敢进沙漠，在那会把自己丢掉”。

因为天空上的星辰凝视，海湾战争中，伊军伤亡超10万，而美军阵亡仅146人。精确制导的导弹，可以准确钻入前一枚炸出的缺口。

尚未成熟的定位系统，主宰了战争，也摇动着世界的天平。

1993年，中国货轮银河号，遭美方质疑运有违禁化学品。美方关闭了所在海域GPS信号，货轮无奈在印度洋上漂流了33天。

第二年，中国启动北斗一号系统建设。

九年前的“两星定位”，成为北斗一号主方案。最开始没卫星，项目组从其他两个卫星计划中，腾挪出两颗备用卫星。

1995年，卜庆君去哈工大招人，博士生应聘时都问了两个问题：待遇多少？能解决住房吗？

当时，广州一企业正在校招，月薪五千，提供住房。最终，卜庆君一名博士生没招到，只有四五名本科生愿意前往北京。

几经周折后，团队终有雏形。科学家们为北斗设计了两个新功能，一个是让迷途中人可以发120字短讯求助，一个是让用户5秒之内获得导航反馈。

2000年10月，北斗首星发射，一个多月后，第二颗北斗卫星也被送入太空，中国成为美俄后，第三个建成卫星导航的国家。

2002年，欧盟发起“伽利略”卫星计划，彼时，中方遇技术瓶颈，欧盟缺研发基金，双方决定联手开发。

然而，蜜月苦短，2006年，中国忽被排除在项目外，决议不让表态，资料不让浏览，技术不被告知，欧洲媒体称“中国人感到被严重利用甚至是羞辱了”。

中国开始独立研发北斗。

此时星空之上，卫星导航黄金频段已被美俄占去，只余一小段频率资源，国际电联约定：卫星先到者先得，且过期作废。

过期期限设在2007年4月17日。

2007年4月11日，北斗二号首颗卫星，随火箭进入发射架。然而发射前忽出故障，团队紧急抢修3天3夜。

4月14日凌晨4时11分，火箭终于升空，卫星开始变轨调整。

4月16日晚8时，卫星信号从两万公里外的太空传回，此时距频率失效仅剩4小时。

现场一片欢腾，那些常年沉默的人，放声哭笑。

人群中没有陈芳允，老人早在2000年北斗一号首星发射前数月，因病辞世。

晚年，他一直住在黄寺大街大院宿舍内，家中只有简朴家具和一台不大电视，见客所言，皆是卫星，有时谈至深夜，水泥小楼外满天星辰。

他年轻岁月，在西南联大执教时，那一代人，都爱唱那首《毕业歌》：

巨浪，巨浪，不断地增长！
快拿出力量，
担负起天下的兴亡！

与欧盟转为竞争对手后，北斗遭遇的第一重考验，就是原子钟。

卫星在太空定位，主要用时间计算空间，卫星里的原子钟，决定着测距精度。

此前，瑞士一家公司承诺出口原子钟，但被要求必须比伽利略所用的，低一个数量级精度。

北斗转为独立研发后，瑞士公司忽然终止合作，原子钟只能自造。

北斗团队中那群沉默的科学家，开始了无数日与夜。

最终，中国自研原子钟成功，300万年仅误差1秒，部分指标已超越GPS和伽利略系统。

北斗遭遇的第二重考验，是建设海外地面站。

因地缘政治，中国很难仿效美国GPS，在全球建立地面站。

北斗团队为此发明了星间链路，让卫星互联，只要有一颗卫星在中国领空，所有卫星便能通过它，联系到国内地面站。

星间链路一个关键技术方案，提出者康成斌，当年只有29岁。

北斗科学家将这项技术形容为“让宇宙中的两颗尘埃私聊”。

无穷的挑战贯穿漫长的岁月，而作为人造星辰，北斗还需应对苍穹一怒。

北斗系统中，每一颗卫星都有既定位置，也因此有指定发射窗口。有时遭遇雷雨，亦要冒险发射。

2011年7月，北斗第9颗卫星发射，发射前半小时，西昌电闪雷鸣，时间在惊雷中流逝。

发射窗口关闭前5分钟，雷电短暂间歇，火箭趁机升空，升空数十秒后，雷击再现。

比惊雷更难捱的还有时间的风浪。北斗一支合作团队，曾连续十年，出海搜集数据。风浪无止无歇，大洋无边无界。

漫长的时间，总能识别人心。

2007年，北斗二号卫星发射后，从清华前往斯坦福留学的博士生高杏欣，破解了北斗卫星上的民码编码。

2009年，有论坛发布消息称“清华女生破解北斗送给美国”，一时舆论哗然。

几年后，流言不歇，北斗团队中的80后女生，年轻的博导徐颖，参加一科普演讲时，谈起此事。

她说，实际上清华女生只破译了没有加密的民码信号，并无难度，而且2012年中国已公开了民码格式。

而除了民码之外，北斗还有军码，徐颖说：

如果想破解军码系统，我们建议更简单的方式。那就是造时空穿越机，穿越回北斗军码设计的时候，在旁边偷听好了。

演讲视频当年播放量超两千万，徐颖被网友称为北斗女神。

她浑不在意，她说她只是北斗普通一员，茶杯里泡着枸杞，压力大也会买买买，偶尔也有中年危机。

她和他们，只是心有定数，便不再迷路。

2008年，汶川地震，震中映秀一度音信断绝。

地震20余小时后，第一支部队突破死亡线，进入映秀，借助北斗，发出百字短讯，这是震中传出的第一条消息。

此后，指挥部紧急调配了1000多台北斗终端，救援部队借此发送了74万条短讯，字字千金。

这是北斗首次登上公众舞台，此后数年，北斗巡视山河，悄然改变着我们的生活。

在上海，它记录所有公交车轨迹，提供实时到站预报；在伊犁，它精确引导拖拉机，每千米播种作业偏差不超2.5厘米。

在青海，它守护着藏羚羊迁徙路线，看着藏羚羊穿越长夜昏晓，穿越无人之地。

在东南沿海，当地渔民已有歌谣：出海一拜妈祖，二拜北斗。

渔民们放弃了传统的GPS，大海上只知经纬意义不大，而用北斗，遭遇危险时，可互相预警。

这只是开始，最近数月，北斗定位标绘了武汉火神山，遥感重测了珠穆朗玛峰，并帮监管部门找回了屡屡消失的獐子岛扇贝。

徐颖说，北斗如水、电、公路一样，是国家基础，“北斗应用只受想象力的限制”。

巡天的北斗已完成了最初的梦。

它已有7亿终端，成为130个国家默认导航系统。在泰国，超2000万辆摩托车管理，依靠北斗定位。

今年6月23日，北斗系统最后一颗组网卫星发射，最后这颗卫星被昵称“吉星”。

至此，中国耗时26年，投入超120亿美元，总计将59颗人造卫星送入苍穹。

苍穹之下，那群造星星的人，参与人数超30万，目前队伍以80后，90后为主，平均年龄31岁。

他们沉默少言，穿越了三个时代，世事百幻，心志如一。

北斗发射完成后，媒体采访团队工程师，他冷静陈述，但说着说着，无声流泪：

有些事情，总要有人做，就是沉默地做，哪怕看不到尽头，也要坚持做下去。

这个时代，变化的故事已经太多，但令人尊敬的，终究是不变的故事。

……

无数个仲夏夜，一代代幼童仰望星空，第一次分辨银河，第一次看到北斗。

星星的故事诡秘神奇，唯有北斗，关乎的是实用的生存。

他们的人生前路，迷宫连环无尽，而走出迷宫，终需不变的方向。

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这就是当年一夫一妻制时的哲学拷问：“有了别人家的老婆，干嘛还要生自己的孩子？”

看看中国北斗这艰难的一路，就明白了

1983年，两弹一星元勋陈芳允提出“双星定位”的想法。彼时，在国外开会时得知美国的GPS分为民用和军用，且在必要时可以限制国外民用的中国军队高层，十分警惕地意识到我们必须要开展自己的卫星导航系统研究，于是，陈芳允院士的“双星定位通信系统”在1986年终于获得预研立项。

然而当这套系统将要转入工程研制阶段时，中国刚刚批准载人航天项目，国家受困于财力，无力再支撑一个如此耗资巨大的航天项目，中国北斗一度面临被搁浅的境地，所幸当时中国两个已经启动的卫星项目各有一颗备份星的指标，经过多方争取，这两个“替补”被拿来作为中国第一代北斗的“主力”，中国的北斗一号就是在国家财力有限之际，东挪西凑 ，用两颗备份星的名额建成的。

2000年年底，北斗一号双星才终于成功发射升空，北斗一号也十分“争气”，2008年汶川地震，当震中区域通信全部中断之时，救援部队就是通过手持北斗终端，利用北斗的短报文功能与外界取得联系，这也是中国北斗第一次让国人感受到这玩意未来可期。

然而中国北斗的初代目毕竟是试水的装备，其定位精度低，定位速度慢，难以小型化的缺点注定它难堪大任，所以在北斗一号尚未诞生的时候它就已经过气了，一个着眼于更大区域，更为实用的“北斗二号”系统开始萌发。

2003年伊拉克战争爆发，依靠定位精度为1米的军用GPS系统，美军的导弹和炸弹几乎弹无虚发地击中伊拉克的要害目标。与此同时，美国却只为它的英法盟友提供精度仅为10米的民用级GPS定位服务，这让欧盟舔狗深感屈辱，也使得欧盟诸国产生把中国拉进2002年启动的欧洲“伽利略计划“的念头。欧盟试图与中国合作，一则加快“伽利略计划”的研制进度，二则践行自己构建“多极化的世界”的理念。

当时，深受美国技术霸权压制的中国，面对这样一个诱人的邀请，基本上很难拒绝。同样是在伊拉克战争期间，中国中远集团的一条远洋货轮，在途经马六甲海峡驶入印度洋之后，遭遇美国军舰无端拦截，美军甚至提出要登船进行检查的无理要求，中远货轮拒绝后，继续航行没多久就发现船用GPS失效，不得不临时停船，起初，中远货轮船长以为是船上的GPS设备出现故障，后来经过调查才知道，原来是美国海军对中远货轮的GPS进行了局部干扰。

而早在1996年的台海危机期间，也发生过我军海上演习时突然无法使用民用级GPS的事情，这一系列的小动作都使我们更加深刻地意识到不论军民，过度依赖美国的GPS系统都是一件贻害无穷的事。因此，当与美国反水的欧洲向我们抛出合作的橄榄枝，“同病相怜”的处境让中欧走到了一起。与此同时，我们也没有放弃研制自己的卫星导航系统“北斗二号”，只是彼时我们立足现实，仅把“北斗二号”定位为区域导航系统，将建设全球卫星导航系统的梦想寄托在与欧盟的合作之上。

2003年10月，中国与欧盟正式签署了伽利略合作协定，中国承诺投资2亿欧元，其中六千多万欧元为由政府出钱，这笔钱很快也打给了欧盟。然而在经过两年缓慢发展之后，2005年风云突变，一批亲美人物开始把控欧洲政局，中欧各方面合作受阻，欧洲航天局不仅把中国挤出了“伽利略计划”决策圈，还故意设障阻挠中欧在卫星导航系统上的技术合作。

投入大量资金却连个响也没听见，如梦方醒的中国下决心必须一心一意发展好自己的卫星导航系统，于是在2006年，“北斗二号”重新走上C位，被正式确立为中国中长期科技发展规划纲要的16个重大专项之一，当年11月，中国也正式向全球宣布，中国要完全依靠自己的力量，建设具有自主知识产权的全球卫星导航系统。然而此时的中国已经因为欧洲的背信弃义，失去几年发展北斗二号的宝贵时间。

想要追回逝去的时光，你只能比别人更加努力。随后，全国400多家参研参建单位、30余万名科技人员群策群力开展各项攻关，中国也从2010年开始，进入北斗的密集发射期，当年就进行了5次发射。

2011年4月10日当第8颗北斗导航卫星成功入轨之后，中国北斗正式具备向中国大部分地区提供导航服务的能力。2012年，使用加装远征一号上面级的长三乙火箭为中国北斗的发展打通了任督二脉，中国开始使用一箭双星的开挂模式发展北斗，在连续两次成功发射，打上四颗卫星之后，2012年10月25日，随着第16颗北斗导航卫星升空，中国的北斗二号卫星区域导航系统正式建成，形成了覆盖亚太大部分地区的导航定位服务能力。

2015年3月30日，中国北斗正式开始向全球卫星导航系统的终极目标发起冲刺，随后的六年时间内，中国航天以24次发射37颗星的不败战绩，使中国北斗异军突起，打破西方国家技术霸权，以颠覆者的姿态成为一个对一带一路国家信号特别友好的全球导航系统，其中，仅2018年中国就成功发射了18颗导航卫星，堪称世界导航卫星发展史上的一项奇迹。

今天，第55颗北斗导航卫星完美入轨，北斗王冠上的最后一颗钻石被镶上，这标志着一项耗时二十余年的宏伟太空工程打完收工，中国不仅再次取得一项大国标配，也是首次向全世界免费提供了一项大型高科技公共服务产品。转眼间，一切都已改变，中国北斗二十余年一路走来就是16个字：惟其艰难，方显勇毅，惟其磨砺，始得玉成。而功成之后，我们也没有变成自己曾经最讨厌的样子。

本文作者：微博网友“真理快递员”

本文已获得原作者授权

人类定位简史

知道自己在哪儿，是一件极其重要的事情。

值此北斗三号系统全球导航星座部署完成之际，我们有必要来回顾一下人类确定自己位置的历史，搞清楚“知道自己在哪儿”到底有着多么重要的意义。那么卫星定位这种能够精确快速确定自己位置的技术，到底应不应该掌握在中国人自己的手里，答案就显而易见了。当然本文不可能太精准，也没有必要扯一些高深的术语，主要是让大家认识到“定位”这事儿到底有多难，因此就不要纠结准确性的问题了。

有一句非常简单的话，今天我们经常会使用，有时候一天就会用好几次。然而区区几十年前还使用得极其稀少，只会在非常非常有限的场合才会使用这句话。

这句话就是“你在哪？”

在手机普及之前，只会在使用无线电台、对讲机或者面对空山大喊的时候有可能用到这句话，或者是诗歌里的咏叹。所谓“只在此山中，云深不知处”，明明知道这个人能听见你说话但是你却不知道他在哪，你才会问出这句话来。在以前这种场合非常少，绝大多数对话都发生在面对面的情况下，然而现在手机已经普及，这个句子就非常频繁的使用了，“你在哪？”“你到底在哪？”“你要是说不出你到底在哪老子就跟你离婚！”这些句子才不会让人听起来感觉莫名其妙。

对这句话通常的回答是：“我在XXX”，或者是“我现在不方便等我回家再说”。后一种回答属于家庭伦理范畴暂时不讨论，前一种回答，就是定位。

现在我们可以非常方便的确定自己的位置，如果你确实非常想让对方知道你的位置，你甚至可以直接发送一个定位过去，对方按图索骥就行了，秒秒钟找到你。

但是在这之前，办到这件事情其实相当困难。

你可以会觉得这也没多难啊？我在春华路与白燕路交叉路口；我在家；我在村东头大榆树下面；我在上次我们一起抓螃蟹的那条小河边……

这其实就是人类定位第一阶段用的方法：经验定位。

经验定位要求涉及到的各方必须要都知道这个位置，比如你要是说“我在跟我初恋第一次约会的那个小树林”，你老婆刚好既不是你初恋也不知道这个小树林，我告诉你大兄弟，你惨了，她估计要扒你一层皮。但是这话你跟你初恋说就没问题，她知道那地方你也知道，你们就可以再去一次小树林。

一位聪明的绅士不应该干这种蠢事，这种时候你需要用“相对位置法”来描述你的位置，这就会让描述变得非常复杂：

我在正点商务宾馆往东走200米，你会看到一片开着洋槐树花的小树林，旁边有几个长椅的那个，我就在里面。

这句话里有两个要素：第一个要素是“正点商务宾馆”，这是一个大家都知道的位置，第二个要素是“开着洋槐花、有几个长椅”，这是目标特征。所以不管你怎么描述，归根结底你必须要掌握至少一个双方都知道的地方，然后因为目标不熟悉，你还得加上一些特征描述。

显而易见，第一阶段的定位法局限性非常非常非常的大，一般只能最多支持游牧、农业社会的发展。

女孩子经常会碰到需要空投男朋友救援的情况，比如说，撞车了，对方车上下来几条彪形大汉，这时候女孩子就需要紧急呼叫男朋友出现。但是这时候你要用“经验定位”，很可能得不到男朋友空投救援。你打手机告诉男朋友你在一棵黄葛树下面撞车了，男朋友会面对着全城128棵黄葛树原地爆炸。请大家相信你的男朋友，他真的不是不愿意空投来救你出火海，他是真的不知道你在哪棵黄葛树下面。

在大家都不会离开出生地50公里范围内的情况下，这种定位法才是有效的，比方说你可以讲“明天上午我们去老母猪槽打猎”，大家就奔着老母猪槽去了，到了地方喊一嗓子就聚在一起开始干活。

这个地方就叫“老母猪槽”，地图上甚至都没标识地名，这时候你是一个外乡人，你来到了老母猪槽，举目四望一个人都没有，也没有任何牌子上面写着“老母猪槽”几个字，你该如何跟别人描述你在哪里呢？

你完全没办法。

然而这时候准确知道自己位置的需求已经来了，那就是大航海。

大航海时代，人类开始尝试远离海岸线航行，必须要准确的知道自己的位置，以在有限的补给支持下到达下一个补给点。在此之前你如果是一个非常熟悉路径的人，你可以用“上一个点往X方走X远”这种方式来导航，然而现在不行了。

大海上没有“上一个点”。

比如我们现在需要从威克岛到达马绍尔群岛，也不远，1334公里而已，方位角是170.9度。理论上我们只需要从威克岛出发，朝着170.9度方位角直直的走，每天133公里，10天以后就能看见马绍尔群岛了。

然而实际上这样不行。路上总会有各种各样的因素导致偏航，在罗盘的指引下我们当然可以一直确保船头指向170.9方向，然而有可能因为洋流导致横移。现在大概在中途的地方有一股洋流，把你朝西边冲了150公里。

因为你没办法给自己定位，并没有“老母猪槽”、“正点商务宾馆”，四周都是茫茫大海，你根本就不知道洋流把你冲走了那么远。

那么你到了“理应是马绍尔群岛”的位置，迎接你的只有茫茫大海。因为你耗尽了补给，你渴死、饿死了。

为了避免渴死、饿死，这时候你就需要准确的知道你所在的位置，这样才能及时修正航迹，不管是刮风还是洋流，都保证你在正确的路径上，最终到达马绍尔群岛。大航海的需要，使人类的导航定位技术进入了第二个阶段：天文定位。

这是一台航海用的仪器，叫做“六分仪”。六分仪就是一种天体导航的仪器，原理是牛顿提出来的，此外还有其它一些使用天体进行导航的仪器，甚至人眼也可以，只不过精度差很多。我们通常用来判别方向的北极星是一颗常用的天体，太阳、其它远距离恒星也是。天体定位现在还在广泛使用，核导弹、重要卫星上面都会有天体定位系统作为备份。

可以看出来，天文定位操作还是十分繁琐的，在使用之前还是需要非常多的经验积累才能用。实际使用体验也非常糟糕，经常会因为天气的原因无法使用。就算是你能够准确的观察到用于定位的天体，计算量也非常大，还需要一台非常精确的时钟作为授时器。

只是几台航海钟，在机械时钟的时代里，航海钟的精度严重影响定位精度，一台不靠谱的航海钟完全有可能把你忽悠到沟里去。

所以千万别买印度产航海钟。

大概在大航海时代同期，陆地上也出现了新的定位方法，也就是地图定位。

要用地图定位，你首先也还是需要有人提前绘制好地图，跟航海图一样的道理。人们把现实中的地形抽象化以后按照一定的规则绘制到纸上，再大量印刷，这就是地图。刚开始的时候地图靠谱程度非常低，像这种大航海时代的地图已经算是很靠谱的了，至少海岸线跟现在看到的地图还有几分相似。

大部分古地图的靠谱程度非常非常见鬼，其实最合理的用途应该是给旅行者擦屁股比较好。

随着人类对世界认识的不断加深，更靠谱的地图也开始出现了，绘制地图的方法也更精确。其中最重要的出现了“坐标系”这个概念。地球本身是个圆球，你把它画到一张平的纸上面，实际上就是把一个立体球上面的东西摊开到二维纸上。

这是高斯坐标系，就是把地球像个西瓜一样切开，再强行拼在一起的一种方法。在坐标系的概念建立以后，我们能够画出靠谱一点的地图，在持有地图的前提下，就可以较为方便的定出自己的准确位置。

比如，现在我们手里有一张地图，地图上有个地方叫“孔玛乡”，现实里我们也能看到；还有个地方叫“琪日玛库村”，也能看到，你也确定看到的那片房子就是地图上的琪日玛库村。

这时候你用一个叫“三棱尺”的东西去瞄孔玛乡，瞄准以后画一条线，那么你和孔玛乡都在地图上的这条线上面。

同样操作去瞄琪日玛库村，同样操作，你跟琪日玛库村都在这条线上。

这两条线交汇的地方，就是你的站立点。这个方法叫做“后方交会法”。

这样你就可以在地图上读出，你所在位置在北纬31°40.356′，东经92°25.792′。这时候你就可以呼叫炮火，或者呼叫男朋友空投了。炮火或者男朋友就能够按照同样的方法找到这个地方，完成他们的使命。

尽管这种方式要比“老母猪槽”或者“黄葛树”这种方式要靠谱了很多很多，然而操作还是比较繁琐的，就像刚才我已经很耐心的教了，女孩子们一样不可能弄得懂这些方法一样，我们需要更加高效的方法。这个方法就是无线电定位。

无线电定位的方法要复杂很多，其中的技术术语也很复杂，但是本质上跟“后方交会法”并没有什么区别：都是一个已知位置与你的连线，与另一个已知位置与你的连线，交汇的地方就是你的站立点。

大家手机里现在也有这个功能。通常一个信号塔的位置是固定已知的，它跟你的手机之间可以画一条直线；另一个信号塔也是，最终交汇的地方就是你的手机了。

早期的无线电定位系统就是这么工作的，现代无线电定位系统原理上也差不多，只不过用了很多很多技术来提高精度而已。

卫星定位实际上就是广义的无线电定位，只不过“信号塔”给搬到太空中的轨道上去了。跟平面上的信号塔不一样，定位卫星还可以定出你的三维位置，不但有经纬度，还有海拔高度，还有一个非常精确的时间。

无线电定位有个非常非常大的好处：不需要用户做什么事情。这一点对女孩子就特别友好了，既不需要你去记住“老母猪槽”这种奇葩一样的地名，也不需要你去操作六分仪、指北针、三棱尺，你只需要打开你的设备，上面直接就会把你的位置显示出来。

定位频度还可以很高，比如说一秒定位10次都是很轻松的。在地图上采用后方交会法或者在船上操作六分仪，即使是非常熟练的操作者，都至少得一分钟才能定位一次，而无线电系统可以一秒钟定位很多很多次。

这两点让无线电定位包括卫星定位的优势十分明显，定位服务大幅度下沉到了老百姓手里，以前专业人员经过长时间训练才能办到的事情，现在人手一个手机都可以做到了。

顺便说一下为什么我们不建立一套全地面的无线电定位系统，比如说把地球上到处都修满了信号塔。这一方面是因为成本太高，这么多信号塔很费钱的，而且大海上没办法弄；另一方面则是因为地面上的信号塔无法覆盖空中，空中定位精度会非常低甚至没法用。

把信号塔搬到太空中是十分划算的，就算算上发射费用也非常的划算，还能覆盖天空和海上，所以人类建设地面无线电定位系统的时间并不长，随后就纷纷把这玩意儿往太空中弄了。事实证明，真香。

最早是美国的GPS系统，后来是欧洲的伽利略、俄罗斯的glonass，中国的北斗。

过不了几天北斗系统将会组网完成正式运行，成为掌握在我们手中的最先进的定位系统。官方的定位很谦虚，“与美国的GPS、俄罗斯的glonass各有千秋”，然而我觉得完全可以自豪一把，这是我们中国人自己的最先进的定位技术。

别人的定位技术再好，那不是你的，隔壁老张家再有钱，你要饿死了接济你几天有可能，让你跟他家一样大富大贵，怎么可能？

空投男朋友可以帮帮你，空投炮火的时候想他帮你？怎么可能？

这就是我们为什么要做自己的北斗卫星定位系统。关于北斗系统的先进性和特性，很多人已经说得非常多了，我也用不着赘述，我个人特别喜欢它的短报文功能，但是我最喜欢最喜欢它的功能，还是这一项：它是我们自己的。

有人会说花了那么多钱建设北斗，我平时也用不着啊？其实你平时就在用，一直都在用。现在大部分手机都已经整合了北斗定位功能，你都已经用了北斗很多年了。对此存疑的小伙伴可以去下载一个叫做androiTS GPStest的APP。

它可以告诉你，你的手机到底接收到哪些定位卫星的信号，其中美国国旗代表的是GPS系统，俄罗斯国旗代表的是glonass系统，中国国旗，就是北斗系统。可以看到目前在北斗三号没有完全部署完毕的情况下，在中国这一片，中国北斗的可用卫星数、信号强度都已经稳稳压住glonass一头，与GPS难分伯仲。

总之，有了GPS为什么还要做北斗？这个问题中国人已经回答过很多次了，比如说原子弹，比如说导弹，比如说航母。

答案就是，我们要过得更好。

谢邀

1. GPS的意义是极大的
GPS全称是Global Positioning System，隶属于美国空军，理论上24颗卫星足够，但常年保持32颗在轨工作。它本质上是一种纳秒级别的授时系统，在知道精确的时间后便可知道位置和空间同步等多种信息。这个系统主要包含民用和军用加密两种信号，显而易见，军用和民用的精密级别不在一个量级，前者是毫米级别，后者是分米级别（还是美国取消干扰后）。

军事应用：美国目前几乎所有的飞机、坦克、舰船、单兵、精确制导弹药全部都在用GPS，在战场上精确制导己方位置有多重要，毋庸置疑。此外，对于战场指挥系统，特别是大空间跨度的指挥，极其精确的时间同步也是非常重要的，GPS都可以做。本人的研究领域是低轨卫星的（高度小于2000km）GPS精密定轨，目前几乎所有的低轨卫星都装载有GPS接收机，对于这种速度7km/s的航天器，我们已经做到了1厘米级别轨道精度，双星基线在毫米级别。
那么问题来了，以上这些精度和应用对于战争能力有多大提升？？

随便举个例子，用了高精度GPS制导炸弹轰炸伊拉克新闻大楼、炸整个水电站，以往百吨级别的弹药需求，现在一颗两颗就搞定了。再说了，中国驻南联盟大使馆是怎么被变着花的炸（每颗都按照预定轨迹飞，一颗直接钻到了地下室），你不服？

民事应用：
离开了GPS，你的手机还能导航么？你还能用微信共享位置么？你还能用各种地图么？
离开了GPS，国家的电网都会没那么稳定（已由其他答主分享）
离开了GPS，各大股票/大宗商品交易所的时间没法精确同步（GPS可做到纳秒级别授时），为确保安全，金融效率会降低很多，你还玩啥高频交易、超短线？
离开了GPS，在科学界现在的大气研究、重力场研究、地球磁场研究、地球板块运动、地震及火山自然灾害、地球洋流和海平面变化、冰川运动和融化等，就基本可以退回到20年前的状态了，这些年上述领域的重大突破都和GPS有紧密关系。
离开了GPS，自动驾驶技术、精密农业、民航飞机高精度起飞降落自主导航，都是梦了
离开了GPS，超大工程定位，比如港珠澳大桥、高铁、突破人类天际的各个中国大桥，就没那么多中国速度了，测量与校正就折腾死你

应用实在太多了，我觉得光第一条就已经没有几个人受得了吧？

2. GPS又是极易被控制的
控制方，是美国军方，是的，是美国军方。

自然以美国利益为第一位

在面对俄罗斯/苏联同样的GLONASS系统挑战前，GPS系统在所有的民用信号上放了干扰，后来为了应对竞争取消了这个干扰（2000年5月2日），然后定位精度就如下所示了：

民用信号的定位精度直接从百米级提高到了今天的米级。那你说如果你完全依赖的情况下，它再重新加上呢？
再或者根本不让你用了呢？
再或者干脆给你发送虚假的GPS信号呢（GPS的干扰、欺骗都容易实现）？
你的车走错路开沟里就算了，你家的导弹发出去找错路，回头飞了咋办？

这样的例子也很多，
大家提了银河号事件，实在国耻啊
咱们举个老外的例子吧，印度一直在依靠美国的GPS系统，自己建立的卫星导航系统也是基于GPS增强的。1999年印巴Kargil战争期间，美国觉得不能让印度太得瑟，就直接把印巴战区的所有GPS服务，给关了/黑了，是的，没法用了。印度的武器和士兵直接抓瞎了，承受了巨大的损失。后来呢，印度直接把自己原先开发的GPS增强系统全部扔了，天上的卫星也不要了，目前自己做了一套区域的导航系统，虽然不像中国、俄罗斯、欧盟这么大财力搞一个全球的，但印度清醒地学会了必须搞自己的。

现在只有日本还在老老实实的用GPS，并发展区域GPS增强系统了。也就两个国家盟友关系铁，但世界上只有永远的利益，没有永远的朋友，道理大家都懂。

3. 大国重器，必须靠自己

不能靠GPS，那大家抱团合作呗？

苏联搞GLONASS的时候，中苏两国没那么好，中国也没有财力，就木有参与

欧盟搞Galileo时，中国一下子贴上去，上来就是两个亿投资，还把中国研究中心给开了，当时去这个地方工作都是吊炸天啊。后来发展了几年，发现欧洲人实在效率太低，原来的计划已经延后十年了，且很多核心技术还是不带中国玩，这和中国不依赖GPS但改依赖Galileo有啥区别？出了事儿，美国敢整死你，他欧洲就全是圣母了？而且欧洲明显要比中国更跟美国亲近好么？

印度兄弟们都知道应该自己干

天朝更觉得，一定要自己做出来！

北斗的故事实在太多，就不细说了。但它的意义是极其重大的，更何况咱们现在做的完全不亚于GPS。虽然GPS很早便进入了市场，实现了垄断，北斗的推广极难（没有民用的盈利光靠国家投资不是长久之计），但咱们还是要一步一步走下去！

毕竟，伤疤好了，要记着曾经疼过，而且未来还有可能疼，所以做好准备是没有错的。

向航天人致敬

我邻居有了路由器我为什么还要办宽带？

三六九本是中国传统意识中非常吉利的数字，可是在吊诡的90年代，93、96、99却都分别对应了一次令所有中国人没齿难忘的屈辱，而且都和GPS有关。

1993年7月23日，一艘名叫“银河号”的中国集装箱货轮正行驶在开阔的印度洋上，

突然遭到了美国无中生有的指控，说中国船上拉的根本不是什么正经货物，而是即将偷偷运往中东国家的化学武器，必须无条件就近停港接受美方登船检查，这就是震惊世界的银河号事件。

在中国历史上有一种至暗时刻叫国耻，而银河号事件就是这样一次被外国霸权赤裸裸践踏国家尊严的国耻事件。

公海，中国的船只，被美国随意要求登船搜身，在今天是不可想象也不可能发生的事，可在当时双方实力严重不对称的情况下，这一切都真真实实的发生了。

面对美国凭空发出的洗衣粉警告，中方提出了强烈抗议，外交部负责人发表讲话时说，美方所称中国“银河号”的启程日期、启始港和抵达港完全失实，所谓该货轮载有化学武器更是纯属造谣。

面对中方的拒绝和抗议，彼时的美国从实力的角度出发决定关闭银河号所在海域的GPS服务，不让检查没问题，眼睛先给你挠瞎。银河号在被关闭了GPS信号之后，漫无目的地在大海上整整漂了22天，因美方阻挠也无法停靠任何一个港口进行物资补给，船上的食物和燃料都在快速消耗着，甚至中国派出接应的船只也因为GPS信号被干扰根本无法找到这艘可怜巴巴的货船。

最后迫于无奈，中国只能屈辱地接受霸权国的要求，美国人在登船后一阵翻箱倒柜，当然什么都没有找到，最终以情报有误草草收场，没有道歉，更没有赔偿，就像什么都没发生过一样。

当时负责处理此事的中方代表是联合国副秘书长沙祖康，

对于这件事他连用了三个窝囊来表达愤怒，并在之后接受央视专访时又连续说出了17次窝囊。

次年，中国决定正式启动国产导航系统“北斗计划”。

霸凌并不会在弱者变强之前而自动终止，羞辱依然在持续。

我国在海湾战争之后，在一些导弹中加装了民用版GPS作为制导系统，逐步具备了精确制导能力。但民用版GPS的精度最高只有10米，虽然打击精度相比其他制导方式提高不少，但是相比美军自用的军用版来说，精度相差几近10倍。

1996年因为一些众所周知的原因，解放军在东南海域开展了一次大规模演习，向东海海域发射了三枚导弹，以表达明确立场，可是除了第一枚命中目标之外，其余两枚导弹都大大偏离了预定落点范围，在随后的发射分析报告中显示，这样反常的现象正是由于GSP信号突然中断造成的。

而此时北斗一号双星区域定位系统还正在建设过程中，我们要忍耐。

1999年，北京时间5月8日清晨，以美国为首的北约部队用B-2隐形轰炸机投下了五枚联合直接攻击弹药(JDAM)，

击中了位于南联盟首都贝尔格莱德的中国大使馆，这是一种借助GPS定位系统精确制导的常规炸弹，可以从距离目标大约15公里的地方发射，并各自攻击所指定的目标。

第一枚；由使馆东南角斜穿大楼，最终在使馆一楼爆炸。致使新华社记者邵云环当场牺牲。

第二枚；从使馆中央穿透楼顶砸下，破坏了位于三楼的大使办公室和卧室，以及二楼的会计师和一楼的大厅。

第三枚；落在了使馆西北角，致使《光明日报》记者许杏虎、以及其夫人朱颖当场牺牲。

第四枚；进入地下室，并且在地下室引爆了五个煤气罐和储存的汽油。

第五枚；直接钻入地下，当场没有爆炸，直到五年后才被塞尔维亚方面取出并销毁。

除了邵云环、许杏虎、朱颖三人外，使馆内还20多人受伤，其中6人还是重伤。

如果说GPS是一个轮子，那么它一定是美国战车上沾染着中国人鲜血的不义之轮。

90年代经历的种种事件，给我们留下了至今都无法平复的伤痛，也正是因为这些耻辱让中国更加认定，无论花多少钱，用多大的代价，都必须建立独立自主的卫星导航系统。

南斯拉夫大使馆被炸后的第二年，随着2颗地球静止轨道卫星的发射，服务于中国的北斗一号投入使用；

2012年，实现了“定位、导航、授时、通信”等综合功能的北斗二号覆盖亚太地区；

从2017年起，中国以百分百的成功率，在32个月中以超高密度发射了30颗北斗三号组网星和两颗北斗二号备份星，以每月一颗星的速度创造了人类导航卫星组网的记录；

2020年7月31日，覆盖整个地球的北斗三号卫星导航系统正式开通。

值得一提的是，就在北斗宣布正式开通的前一周，中国外交部本着外交对等的原则通知美国驻华使馆，

中方决定撤销美国驻成都总领事馆的设立和运行许可，并对该总领事馆停止一切业务和活动提出具体要求，而前一天正好是银河号事件发生的27周年。

这是巧合更是必然，那个只能谴责和抗议的中国已经不见了，那个习惯了从实力地位角度出发与中国说话的美国也消失得无影无踪，在长达三十年的时间跨度里，中国忍辱负重为自己在天上造出了一个可以照亮前路的北斗星座！

今天，北斗系统已经成为了中国重要的基础设施之一，如今在我国的交通、农林、渔业、公安、防灾减灾等众多领域，都实现了北斗系统的赋能和应用，我们不像低情商的美国人一上来就说可以搞全球精确打击，而是说有了它之后种土豆的收割机再不会走歪路。

不知道大家有没有发现一个新趋势，

那就是国产手机上的定位功能之前直接显示GPS，而现在基本都改成了位置信息，这可不仅仅是改个名字这么简单，背后是越来越多的厂商对北斗定位功能的支持和配套。

而这，对于中国北斗来说，仅仅只是个开始！

没有想到能够得到大家的这么多赞。看来还是有很多人关注国家的北斗事业发展的。心里还是挺开心的。

下面对原回答进行一下补充。

1. 中国的北斗，真的和核武器空间站一样，都是被逼出来的。

和新中国的历史一样。中国在国防科技上的发展也是一部心酸史。

我们虽然从来没有过欺负别人或者称霸别人的想法。但是别人不会这样对我们啊，就像近代的中国一样，从未想过侵略他人，只想好好的做自己的事情。但是别人看你好欺负，就会来欺负你啊。所以没办法，我们只有再解放以后，励志图存，不断的壮大自己，才能保证自己不被挨打。

北斗也是一样的，我们并不想发展这个，输出到全球。但是没办法啊，我们真的不能保证美国人会在战争时候让我们用他们的GPS。而欧洲人也真没把我们当人看，不给我们好好用伽利略。

但凡这两个人有一个不那样对我们，我们也不会发展出今天的北斗。

就像苏秦说过的话一样，使我有洛阳二顷田，安能配六国相印？

2. 北斗在国防的价值，其实远远超乎我们的认知

我在文中提到了北斗在导弹方面的应用。但是这真的只是冰山一角。真正关于北斗在国防上的应用，很多是我们普通人了解不到的。包括远洋部队的导航定位，还有战斗机的远航飞行等等。至于说战略导弹不用卫星定位的。我就不发表评论了。

3. 最后补充一点

我们的北斗现在已经发展的有一定的水平了，但是说完全跟GPS 一样先进，甚至超过他，那还是有些不太客观的。

但是我们已经在迎头赶上，而且差距越来越小。

说一个行业内人都知道的事情。今年珠峰测量，大家应该都知道。但是可能不知道的是，在之前的两次测量活动中，都用的是国外的进口测绘设备,主要技术也是依据GPS定位，但是这次20年测量，第一次用的是国产支持北斗的设备，上海华测公司的接收机，并且成功完成了任务。这在以前是完全不可能的，既要克服恶劣环境，同时还要保障精度。但是现在，靠我们中国人自己的力量。做到了。这就是进步。

中华民族的伟大复兴之路，没有什么可以阻挡，更新与20年12月11日，以下为原回答

说句实在的。我们可以用北斗做的事情，99%用GPS都可以做到，而且经济成本更低。只有1%不行。但是就是那1%决定了，我们必须要发展北斗。

因为那1%是我们国家的命脉。我国核力量的绝对安全和绝对有效。

曾经在国内某北斗上市公司工作过4年，公司在北斗行业内是国内前三甲的地位。也有幸参与过公司的一些重大项目，接触了不少客户和合作伙伴，其中有军方也有民用客户。所以对这个问题深有体会。

其实开发一套独立自主的卫星导航系统，这事挺划不来的，尤其是一开始大家并不知道他的市场能有多大的时候，基本上是一个无底洞一样的投入，而且中国本身的国力并不像之前的苏联和美国一样，财大气粗，科技人才雄厚。所以我们也没真的打算自己搞一套这样的系统。（虽然有陈芳允先生等等这样有远见的科学家坚持要搞，但是之前的实际情况确实是没有那个实力和需要）

但是因为外部世界发生的一些事情，才让我们下定决心要搞自己的卫星导航系统。

第一件事情就是90年代的海湾战争。

一开始其实大家都对这个东西到底有多大的作用并不了解，因为卫星定位导航对谁来说都是非常新奇的事物。直到海湾战争的开打，全世界人民才真正目睹了这个系统的可怕。那就是装备了导航定位系统的精确制导炸弹。当年海湾战争时期美军精确制导武器只占所有武器的7.6%，但是60%以上的毁伤是精确制导武器完成的，例如三处核设施，由3架F-117携带激光制导炸弹完成，之前弄了几十架F-16都没搞定。这个战争效率简直可怕的令人发指。而为啥能实现这么高的精度，本质原因就是背后的GPS。这下我们才真正意识到这个系统原来有他妈这么大的用处。

第二件事情就是96年的台海危机。

其实美国的GPS，在建成之后，是可以让别的国家使用的。当然，是收费的。他们只给别的国家使用民用码，精度比较低，大概在十米左右。美国也表示，和平时期不干预所有国家的民用码GPS使用，但是战时就不能保证。海湾战争以后，我们看到了导弹装上这个系统之后可怕的威力，我们也在自己的导弹上装了一些GPS民用码的制导系统。虽然比起美军1米的精确制导精度，差了十倍，但是对于那时候的我们来说，已经相当高了。要知道，在没有这个系统之前，我们的导弹都是范围轰炸。就是我们只能保证我们的炸弹轰炸在某个范围，然后狂丢一堆炸弹过去来保证效果，但是效率是十分低下的。

然而在96年的时候，台海危机爆发了。当时我们军队发射了两枚装备了美国GPS的导弹却没有命中目标，而事后的分析表明，有相当大的可能性是美国在我们的GPS制导上动了手脚，影响了精度。

也就是这两件事情，真正让中国明白了有自己的导航系统有多么重要，也才激发了中国一定不能依赖于美国，要有自己的导航定位系统的决心。

因为我们真的不能没有自己的制导系统，你想想，一旦发生战争，我们的导弹发射出去，如果上面装的事别人的定位系统，别人动手脚之后，我们的导弹就变成了瞎子，胡打一通，这还得了？甚至还有可能打到我们自己的身上。那我们国家的什么海基路基空基核力量全都是摆设了。这是无法想象的事情

因为核力量，是我们国家安身立命的根本之根本。

与此同时，中国的国力也已经有了一定的增长，虽然还不能和20年后的今天比，但是做自己的卫星导航系统这件事情，我们也不是那么的没有信心了。

任何事情的发展除了内因之外，外因的作用也是相当的重要。

而对于我们的北斗导航系统，外因就是欧洲的伽利略系统。

其实除了中国想做自己的导航定位系统之外，欧洲也有这样的想法。因为大家现在都意识到了导航定位系统的重要性，而欧洲人也不完全相当美国的狗腿子。尤其是英法德这三个有实力的家伙。于是他们就想发展自己的系统，叫伽利略系统。

说句实在的，那时候，我们要完全的发展自己成熟的导航系统，也是充满挑战的，而欧洲的技术和资金都比我们要强大很多。而同样，欧洲也需要更多的资金来发展这样一个庞大的系统。要是我们能和欧洲合伙开发一套独立于美国的卫星定位系统，既能保证我们战时使用的安全，又能不那么费力，那其实也是更好的选择。所以我们选择了和欧洲合作开发伽利略系统。

可是，我们老老实实的投入人员，花大钱投资参与进去的伽利略系统，却发现人家根本就没真心和你合作。我们虽然花了大价钱，但是还是被排除在核心技术层面之外，甚至还不如一分钱没花的印度和日本享受的权利更多。

这他妈谁能忍？看我好欺负就把我当冤大头么？也就是因为这件事情，中国是真正吃了秤砣铁了心，老子谁都不指望了，就自己单干了。

后来的事情。大家也就都知道了，从200年开始，我们不断的发射自己的北斗卫星，而且在08年的时候。在汶川地震的灾区，靠着我们的北斗一代，完成了通讯功能，为救援赢来了宝贵的一手信息。同时，我们国家的国力不断增强，人才也能跟得上。所以发展越来越快。到了今年的时候三代最后一颗卫星完成组网。也算是基本实现了我们的愿望。

最后说说开头说说经济价值。

开头我说过，其实北斗99%的事情，GPS都可以做。这99%就指的是非军用层面。不管我们的交通定位，还是手机定位等等。GPS是完全够得。而且非常便宜，美国的定位芯片，可以做到几块钱，甚至几毛钱。但是我们自己的北斗芯片，由于规模化和技术层面的问题，价格还是比较贵的。完全竞争不过GPS。

所以一开始发展北斗的时候，除了国防的需求之外，真的没有别的什么想法，因为投入产出比太低。

但是艰难的也就只是开始的时候。现在我们的北斗建成之后，行业应用不断的扩大，除了军队以外，民用也是百花齐放。交通，电力，林业，水利，农业。等等许多以前根本没有想过可以和北斗连在一起的行业都可以用上北斗。大家才发现，这个市场可以这么大。市场大了之后，玩家自然多了，而玩家的涌入会不断的推动技术的发展和成本的下降。所以现在来看，北斗的经济价值基本上是远远超出了我们的预期的。

最后一句话来回答一下这个问题，中国为什么发展北斗：为了世界和平。

最后听说点赞的都变得更好看了，你确定不试试么？

"银河号"事件和GPS关系存疑，大家姑且当段子听，导航自主的重要性不会改变。爹有娘有都不如自己有，何况GPS姓美利坚，被卡住脖子只会有屈辱了。

关于应用 @太空精酿 讲的很详细了，我稍微做一下补充。本科时候学习的地理信息系统（GIS）和遥感（RS）导论，都讲到了以GPS和我国“北斗”为代表的卫星导航技术，统称“3S技术”。三者相辅相成，密不可分，共同依托于卫星导航系统。北斗/GPS定点，确定位置；卫星遥感摄像，拍摄遥感图像；GIS进行导航和遥感信息处理和分析，完成各项基本应用，涉足社会的方方面面，多到你都意识不到。（顺便安利一下非常好看的动画《夏日大作战》，里面的得之者得得天下的虚拟智能系统‘OZ’的大部分功能，都是基于3S技术）而这一切，离开了卫星导航系统都是空谈！！！

北斗系统设时，原计划，覆盖亚太地区，实现我国战略防御、航洋导航等的最初目的，后因近20年国力飞速发展，实现39颗卫星系统，成为第二个覆盖全球的卫星系统。

空间是使用三坐标定位，在地球上就是（x，y，z），分别是经度、纬度和高度（海拔）。GPS系统是利用多卫星定位，一般要求3颗及以上才能实现定位，分别负责这三项指标从而实现定位。