【北斗導航】不再受制於人:全球衛星導航系統背後的大國科技角力
中國北斗三號全球衛星導航系統最後一顆組網衛星於6月23日在西昌衛星發射中心點火升空入軌,中國的全球衛星導航系統星座得以完成全面部署。經過全系統聯調聯試之後,北斗便可以向全球用戶提供完整的全天時、全天候、高精度全球定位導航授時服務。
1994年從總參測繪局招待所三樓的一間20平米的辦公室開始起步建設,到2020年完成全球星座部署,耗時26年,中國終於擁有了自己的全球衛星定位系統。北斗三號系統組網成功意味着中國在軍事、民用領域都可以獨立使用自己的衛星導航系統,擺脱了此前受制於他國的局面。在中美角力的當下,這對中國意義重大。
2013年3月中國領導人習近平在參加全國政協會議與科協、科技界委員聯組討論時表示,在引進高新技術上不能抱任何幻想,核心技術尤其是國防科技技術是花錢買不來的。人家把核心技術當「定海神針」、「不二法器」,怎麼可能提供給你呢?只有把核心技術掌握在自己手中,才能真正掌握競爭和發展的主動權,才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。
4個月之後,他在中國科學院考察工作時又談到,近代以來,西方國家之所以能稱雄世界,一個重要原因就是掌握了高端科技。真正的核心技術是買不來的。正所謂「國之利器,不可以示人。
歷史往往是最好的教科書。導航系統是有關國家安全、經濟和社會發展不可或缺的重大空間信息基礎設施,中國從1980年代開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路。而彼時美國的GPS全球定位系統已是星座構成最完善、定位精度最穩定、應用最廣泛並呈現市場壟斷的衛星導航系統,關鍵還有一點,對全球免費開放。
於改革開放不久的中國而言,國力委實有限,衛星導航研究人才短缺,關鍵技術、設備短缺,經費更是捉襟見肘,「有必要耗費那麼大的精力,去自主研發一個定位系統嗎」?
經過海灣戰爭、銀河號事件的刺激,中國被美國GPS全球定位系統的強大所震撼,於1994年開始正式重啟衛星導航系統的研製和建設。北斗一號組網成功之時,中國內部對於衛星導航系統的發展還是存在着獨立自主抑或是與國外合作兩種不同發展路徑的爭鳴。
話你知:銀河號事件
1993年7月,美方聲稱有確鑿證據證明中國的「銀河號」貨輪向伊朗運送化學武器原料,將其截停於印度洋國際水域,並關閉GPS,使得中方船隻無法導航。中方則堅持聲稱船上並未裝載任何化學武器原料,並拒絕美方提出的使「銀河號」返航或者接受美艦人員登船檢查的要求。雙方此後同意在第三方(沙特阿拉伯)參與下對船進行檢查。9月4日,三方最終簽訂調查報告,確認銀河輪沒有運載化學武器原料。
GPS包含軍碼和民碼兩種信號,二者精密級別不同。當時的歐盟因美國在軍事行動中自己使用精度1米的軍用GPS系統,而給歐盟國家使用的只是精度10米的民用GPS系統而憤怒,提出了伽利略導航計劃,並向中國拋出了橄欖枝。
2004年9月中國斥資2.3億歐元與歐盟正式簽署伽利略合作協議,但隨後歐盟成員卻幾乎一致認為,「不應讓中國成為新的伽利略監管機構的正式成員,因為該機構擁有伽利略的所有權及管理權」,中國根本無法進入伽利略計劃項目的決策層。
2006年,中國宣布發展自主衛星導航系統,將北斗導航計劃全力激活。2009年,中國發射3顆「北斗」二代衛星,合法搶佔了優勢使用頻率。也就是在這一年,「北斗三號」項目揭幕。自1994年北斗一號系統工程立項至今,中國用26年的時間實現了59顆北斗衛星(包括55顆北斗導航衛星和4顆北斗導航試驗衛星)的發射。
長期以來,中國國內民用的,與日常生活息息相關的位置服務主要由美國的GPS壟斷,早前如電子商務、社交網站定位簽到、搜尋附近服務等應用都是基於GPS的位置服務。但美國並沒有承諾提供不間斷的信號服務,所有信號的發生、傳輸權由美國掌控,這也意味着全球所有GPS用戶都面臨隨時被終止或暫時間斷的可能。
當今世界,定位服務全方位滲透,美國一旦對中國關閉GPS服務便會在中國造成極大的混亂,對軍事領域而言更將會是致命性的。
在中西關係結構性變化外溢作用深刻影響世界的當下,中西方在製造業、科技等領域的博弈已不可避免地融入了時代的宏觀敘事場景中。北斗導航計劃的立項、發展,以及與美國的競爭,其實也是今天中美關係的「縮影」,是兩國競爭的重要領域,它既是科技戰,也是空間戰。從中美貿易戰開啟之後,「脱鈎論」、「文明對抗論」喧囂塵上,中美之間結構性對抗已經從貿易戰,蔓延到以5G、晶片等為代表的高科技領域。
中國海關數據顯示,2019年中國進口晶片共耗費了3,055億美元,遠超作為戰略物資的原油。過去的一兩年,美國對中國企業出招頻頻,以在5G領域佔據全球優勢的中國華為為例,白宮通過斷供等一系列遏制招數,數度出拳痛擊華為,特朗普(Donald Trump)政府在2019年5月更是將華為列入「實體清單」,禁止華為從美國企業購買設備和技術,向華為供應鏈心臟刺上一把利刃。如果華為沒有晶片、操作系統的「備胎計劃」,哪怕已經貴為全球最大電信設備製造商,也會被美國一招致命。
中國在北斗計劃上的經驗教訓,獨立自主發展的意志,顯然也在目前中美關係中得到體現,今天中美在晶片、5G等高科技領域的爭鋒,也證明了中國在導航系統「獨立自主,自力更生」的必要性和先見之明。
一代人有一代人的責任,北斗項目歷經三代發展,北斗背後的科學家,從元老級的陳芳允、孫家棟、楊長風等,到青壯派的王飛雪、歐鋼、李春景、雍少為、謝軍等,再到現在平均年齡31歲的北斗團隊(核心團隊平均年齡是36歲),實現了中國衛星導航技術從無到有,從弱到強的轉變,構建了中國迄今為止規模最大、覆蓋範圍最廣、性能要求最高的巨型複雜航天系統。
北斗衛星導航系統總設計師孫家棟曾說過一句話,「北斗的應用只受想象力的限制」,建設成為世界一流的衛星導航系統是中國北斗的發展目標,從遠景規劃來看,到2035年前北斗還將建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。隨着中國北斗全球衛星導航系統星座的部署完畢,還有很多變化將上演。