2020年6月23日9時43分，北斗衛星導航系統（“北斗”）第55顆衛星搭乘長征三號乙運載火箭從西昌衛星發射中心成功升空。這標誌著自1994年開始預研的北斗系統終於完成全部組網星座發射任務，正式建成！
北斗星座三種軌道示意圖（圖源：北斗辦）
在發展過程中，北斗先後建立了三代系統，從區域測試到全球覆蓋。同時，北斗也是世界上唯一擁有三種完全不同軌道的導航星座：中圓軌道衛星，靜止軌道衛星和傾斜同步軌道衛星。後兩者著重覆蓋亞太地區，進一步提高相應導航定位與授時服務。
2020年6月14日全球可以看見的北斗衛星數量分布圖，可以看出能實現全球定位（>3），且亞太地區數量更大、定位精度更高（圖源：北斗辦）
在實際定位中，用戶的接收機僅需接收到4顆衛星信號即可獲得全天候、全天時和高精度的導航定位授時服務，核心業務並不需要跟衛星雙向交流。就好像廣播電台發出信號後不必關心有多少用戶在收聽一樣，全球覆蓋的北斗系統用戶量也是無限的。
那麽，對於普通人而言，北斗到底有什麽用？
1.民用高精度定位和導航服務，這是北斗業務的核心。對於普通用戶設備，例如手機、共享單車、汽車導航等，可以輕易實現米級定位精度。當定位信息上傳至共享平台時，用戶可以在駕駛時獲得實時路況，進行最優路徑規劃。享受快遞服務時，也能實時跟蹤包裹貨物動態。將會改變人類出行前景的自動駕駛技術，其中一個重要技術也是衛星定位和基於差分的加強服務。許多現代農業播種、撒藥、收獲、放牧等方式，也需要北斗提供的精準位置。
依賴衛星導航的無人機和農用機械已經在逐步顛覆傳統農業形式（圖源：Pixabay）
2.科學研究。對於科學應用，高精度接收機可以利用載波相位信號和差分技術等輕鬆實現厘米級定位精度和毫米級基線精度，甚至科學類衛星在太空中飛行時也能獲得這種精度。過去這些年來，重力場、磁場、板塊運動、自轉、地球質心、海洋潮汐、冰川、極地、大氣科學等多種地球科學的研究達到了前所未有的高度，GPS和北斗等衛星導航系統等功不可沒。
利用衛星導航系統對低軌衛星精密定軌已成為科學衛星應用的常態（圖源：ESA）
3.大型工程建設。作為基建強國，中國這些年在高鐵網、高速公路網、港珠澳特大橋、北京新機場等大型工程中取得了舉世矚目的成就。北斗的出現，使得大尺度範圍施工的精度大幅提升，最高達到毫米級。這不僅使得工程的超高質量得以保證，也極大降低了傳統測繪方式達到類似精度的巨大開支。
4.高精度授時。時間是現代社會的核心要素之一，甚至可以叫做生產要素的重要組成。北斗衛星攜帶了數百萬年才會出現1秒誤差的高精度原子鍾，用戶完全可以信賴它提供的時間。在一些需要時間高精度同步的場合，例如大型電網輸送電、超高頻金融交易、大型科學實驗並機聯調等方面，北斗也能發揮出無法替代的作用。
對於遠洋船隻，高精度的時間、位置和通信互動信息都很重要（圖源：Pixabay）
5.短報文系統，這是北斗絕活之一。可以通過北斗衛星實現天地雙向通信，北斗可以向擁有此項授權服務的接收機發送專屬訊息，用戶也可以向北斗提供信息，類似“發短信”的功能。這在根本沒有通信基地台的特殊環境中，例如遠洋，荒漠，深山和極地等地點，甚至災難救援和軍用環境下，有著巨大的意義。
6.防災救災減災。單台北斗接收機可以獲得高精度的位置信息，多台組網後就能獲得大片區域的精確細節變化。對於農林牧漁，形變監測，水文監測，天氣預報，地理測繪，森林防火和面積測算等需求，都能得心應手實現，遠超任何一種傳統測繪技術。此外，部分北斗衛星還攜帶了國際Cospas-Sarsat衛星輔助搜索和應急救援計劃的有效載荷，在發生緊急情況時，可以參與國際合作的應急救災工作中。
7.帶動巨大的產業鏈條。北斗在完全建成之後，將會常態維持至少30顆的全球服務星座，這意味著將繼續保持一定頻率的衛星發射，以替換逐漸退役的老衛星。北斗衛星本身就需要一系列航空航天、通訊、微電子、芯片、信息論等產業的支持，能長期帶動對多個行業的科研需求，也需要科研院所研究新一代前沿科技。
北斗正在成為人類進入“萬物互聯互通世界”的重要支撐技術（圖源：Pixabay）
目前，人類社會對物流和定位的需求越來越高，隨著北斗的日趨成熟，北斗的商業應用價值也會被極大開發。按照歐洲全球定位研究中心的估計，2025年左右世界範圍內的衛星導航定位設備需求量將超過92億部，年產值將超過2680億歐元，其中亞太市場的增長速度更將傲視全球。在這片紅海中，北斗無疑是最有潛力的一個。規模化的應用會大幅降低硬體收費水準，進一步確定商業市場領先優勢，從而形成正循環，最終達到一個理想的狀態——實現系統長盛不衰的同時依然能快速迭代。
如同天上的北斗七星為古人指明方向，中國航天的北斗衛星導航系統也一直在天空為你導航。手機中的導航芯片，穩定電網的授時芯片，科研成果背後的支撐，應急救災時的高水準設備，就業時的高新科技企業，都有北斗默默存在的身影。
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