美国卡脖子、欧盟背叛:北斗导航硬生生是被逼出来的!

随着北斗系统的第55颗导航卫星完美升空,终于建成了中国迄今为止规模最大、覆盖范围最广的巨型卫星系统。北斗系统是由中国自主建设,独立运行的全球卫星导航系统,不仅在中国提供服务,在全世界其他角落都可以使用。它的正式开通不仅具有突破西方技术封锁上的意义所在,更具有战略上的重要意义,将打破GPS长时期的垄断,不再受到GPS的威胁。
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随着北斗系统的第55颗、也是最后一颗导航卫星完美升空,终于建成了中国迄今为止规模最大、覆盖范围最广的巨型卫星系统。

7月31日上午,中国宣布北斗三号全球卫星导航系统正式开通了。2017年开启了全球组网,两年半内执行了18次发射任务。今年终于完成了最后布局,

这是继“两弹一星”之后支撑共和国大国地位的又一新的国家战略工程,具有跨时代的意义。

北斗系统是由中国自主建设,独立运行的全球卫星导航系统,不仅在中国提供服务,在全世界其他角落都可以使用。北斗系统已经覆盖了200多个国家地区,用户突破了一亿,每日服务达到两亿次。北斗系统可以为全球用户提供基本导航、全球短报文通讯、国际搜救等服务。

北斗系统的正式开通不仅具有突破西方技术封锁上的意义所在,更具有战略上的重要意义。中国将打破GPS长时期的垄断,不再受到GPS的威胁。试想:如果没有自己的全球通讯定位,如果依靠美国的GPS,一旦发生冲突或战争,人家动动手脚,你的通讯指挥系统、导弹系统,就变成了“瞎子”和“聋子”,后果不堪设想。

研制、建设北斗系统,中国走过了艰难的历程,其中遭遇美俄卡脖子、欧洲的背叛。

GPS相关的三件大事警醒了中国

从1983年到1983年的十年里,卫星定位开始成为国际舆论的焦点。这十年里,发生了三件大事,一再震惊世界,也彻底警醒了中国!

第一件大事:大韩航空007号航班空难

1983年8月31日,大韩航空KAL 007号班机从美国纽约肯尼迪国际机场起飞,9月1日凌晨01:30(UTC时间为8月31日傍晚)离奇地进入苏联领空,很快从苏联雷达消失;02:36 KAL007接近库页岛,苏联空军进入警戒状态,随后苏联空军Su-15拦截机攻击,03:25 发射红外线导引及雷达导引式导弹各一枚,30秒后红外线导引导弹命中KAL007的尾翼,造成液压及电力系统受损(据ICAO调查报告推测),机身上升一下后开始下降;03:38 苏联以及北海道稚内的雷达内的KAL007消失,日本的渔船“第五十八千鸟丸”在海马岛北18.5里听到飞机爆音:KAL007坠落于库页岛西南方的公海。

消息传出,举世震惊。

机上搭载240名乘客以及29名机组员,包括韩国旅客75人、美国旅客61名、日本旅客22人、中国台湾旅客25人、中国香港旅客6人、其他国家旅客51人。

9月9日,苏联对外承认,由于这架飞机侵犯苏联领空,在多次警告无效后被击落;而美国则称007号航班因偏离航线而被苏联战机击落。

这是明面上的事儿。看起来KAL007离奇迷航至苏联上空,其背后的真相令人不寒而栗。调查结果显示,客机闯入领空是因地磁导航故障。

苏联解体后,俄罗斯公开承认拥有KAL007号航班的飞行记录器,并于1992年将其归还给韩国。国际民航组织经过新一轮的独立调查后发现,KAL007号航班在安克拉治起飞后直到被击落,一直使用HDG(磁航向)模式做为自动驾驶的导航,也就是说客机在起飞后机长并没有执行标准飞行模式,将HDG(磁航向)模式更改为INS模式(惯性导航系统),这是导致KAL007号航班偏航进入苏联领空的原因。

KAL 007号航班空难主因是:(1)冷战时期的高度紧张状态:(2)技术上因为缺失卫星导航系统。因为(2),美国总统里根当年决定将建设中的GPS系统,开放全球民用。

这个时候,外界方知GPS卫星导航系统有多重要。

第二件大事:美军在海湾战争的精确打击

    在海湾战争爆发前,美国空军参谋长迈克尔·杜根宣称直接把萨达姆作为攻击目标以便在数日内结束这场战争。当时美国的空中精确打击武器的倡导者们一直认为,通过精确而有选择地消灭敌方领导人,摧毁敌人的通信系统及其主要城市的经济基础设施,就能够获取战争的胜利。

1990年夏天,美国GPS系统第8颗卫星发射当日,海湾战争打响。在这场短暂的战争中,美军的卫星定位、导航系统发挥了关键形作用。因为有了这个系统,美军摧毁了伊拉克的关键形基础设施和军事设施,几乎没有还手余地;多国部队穿越连伊拉克军队从不敢涉足的茫茫沙海,打的伊军茫然无措。有文章描述: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。

面世不久的GPS定位系统,初试牛刀,主宰了战争,也摇动着世界的天平。

后来,美智库机构战略与预算评估中心高级研究员巴里·瓦茨发表总结了美国海湾战争以来的精确打击体制,写下了《精确打击的演化发展》报告。报告指出,因为GPS,精确制导等各种先进技术弱化了距离因素,使得到目标的距离不再是制约精确性的关键因素。

瓦茨说,G-RAMM可以在卫星定位、导航、授时星座的帮助下,利用惯性制导获取准确性。海湾战争中F17打击巴格达市区固定基础设施所投掷的激光制导炸弹属于近程精确打击武器,而利用MQ-9死神无人机释放的激光制导炸弹,或者AQM-114地狱火导弹则属于远程侦察打击范围。

自此,以卫星导航的精确打击为中心的战争形态形成。

海湾战争中的制导武器的精确打击震撼了世界,也警醒了中国!

第三件大事:银河号货轮事件

1993年7月7日,中国远洋“银河号”集装箱轮船从天津新港起航,先后挂靠上海、香港、新加坡、雅加达,载着782个集装箱驶往迪拜、达曼、科威特和伊朗。这是一次普通的、正常的商业航运。船上满载着运往中东地区的文具、小五金、机械零件和染料等货物。航程为期45天。

1993年7月23日,美国宣称驶往伊朗阿巴斯港的中国“银河”号货船载有制造化学武器的前体化学品,要求中国政府立即采取禁止措施,否则将按国内法制裁中国。美方随即关闭了所在海域GPS信号,货轮无奈在印度洋上漂流了33天。

从8月1日起,美方派遣海军舰船、飞机对“银河”号近距离跟踪和低空侦察。8月3日,美方又要求中方召回该船,允许美方登船检查,还向该船计划停靠港口所在国施加压力,阻止进港卸货。为避免事态恶化,中方当日指示该船于霍尔木兹海峡东口外公海上停泊,查对后没有发现美方指控的化学品并将情况通报美方,但美方坚持指控,要求对该船检查。

对此,中方建议由第三方与中方一起检查。该船驶入达曼港后,由中国检查组与沙特阿拉伯代表共同进行检查;美国则派专家作为沙特阿拉伯代表的技术顾问参与检查。对该船全部集装箱的检查证明,“银河”号没有美方指控的化学品。美国代表不得不签署否定其指控的检查报告。

尽管检查的结果表明美方无理起闹,中方也谴责美国行径,要求美方道歉并给予赔偿,但是一个无情的事实也在警醒中国:美国的GPS导航系统也可以威胁民用设施,包括航空、航运及其它交通设施 ……

此外,美军直接打击中国主权目标的两个事件,也向中国敲响了警钟

一件是1999年5月8日(北京时间),以美国为首的北约部队,用B-2隐形轰炸机投下五枚联合直接攻击弹药(JDAM),悍然轰炸了中华人民共和国驻南斯拉夫联盟共和国大使馆。

这也是一次在GPS定位下的精确打击。

另一件是王伟失联。2001年4月1日,一架美国海军EP-3型侦察机在中国海南岛附近海域上空执行侦查任务,中国海军航空兵派出2架歼-8II战斗机进行监视和拦截,其中一架僚机在中国海南岛东南70海里(110公里)的中国专属经济区上空与美军飞机发生碰撞,中国战斗机坠毁,飞行员王伟跳伞,在中方长时间搜寻下仍然下落不明。

王伟失联事件反映了中国因缺失卫星定位系统的尴尬。

中国研制北斗卫星定位系统遭遇“卡脖子”

中国建设北斗导航系统的历程并不容易,能够在这么短的时间内打破GPS的全球垄断地位,在很大程度上都是被美国给逼出来的。

美国在GPS上卡脖子也警示着中国:

大韩航空007号航班空难事故发生两年后,美国举行了一次GPS研讨会。美国代表在会上明言,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。

什么是“特殊情况”?话语权、解释权在美方手中,他想怎么说就怎么说,想怎么做就怎么做,任何国家都处于完全被动的局面,届时GPS的使用者将抓瞎。

实际上,中国在使用美国的GPS系统时,经常会遇到一些麻烦和困扰,尤其是在军事领域,因为美国经常会无预告、无理由地关闭GPS系统。

这种利用GPS优势地位制约使用者的霸权逻辑让中国如芒在身,真真切切感到了威胁。特别是在出现了上述事件后,中国坚定了自主研制、建设北斗卫星定位系统的决心。

1994年,中国北斗三步走战略正式提出,标志着北斗导航建设正式拉开了序幕。

但是,中国不仅遭遇技术瓶颈,更失去卫星导航黄金频段。

卫星导航的技术在上个世纪就被美俄所掌握了,俄国的导航系统主要是用在军事方面,而美国的GPS用途最广,包括民用和军用领域,基本上世界上所有的国家都在使用,从而处于垄断地位。

但美国对中国实行全方位封锁,绝不向中国提供任何技术和设备,也拒绝和中国合作。俄罗斯对中国也没有多少帮助。

关于卫星导航频段,这是一种稀缺的战略资源。它是指卫星电台使用的频率和卫星所处的空间轨道位置,是所有卫星系统建立的前提和基础,也是卫星系统建成后能否正常工作的必要条件。也就是说,没有频率轨道支持的卫星系统将无法翱翔太空。

而卫星频轨资源供需矛盾突出,而且资源有限,不可再生。在西方主要发达国家,特别是美、俄等航天强国的推动下,国际规则中卫星频率轨道资源的主要分配形式为“先申报就可优先使用”的抢占方式。

国际电联约定:卫星先到者先得,且过期作废。这是领先者对天空频道资源的垄断权力。国际规则还规定,卫星频率和轨道资源在申报后的7年内,必须发射卫星启用所申报的资源,否则所申报的资源自动失效。

美国、俄罗斯等航天强国从上世纪50年代就已向国际电联申报并依照国际程序获取了大量的频率轨道资源,以支撑其数量庞大的卫星系统,这也导致目前很多好用的频段和轨道位置都已被这些大国占用,再想从中分得一杯羹已经很难。

中国是后来者,在开始独立研发北斗系统时,星空之上,80%的卫星导航黄金频段已被美国GPS系统和俄罗斯的格洛纳斯系统占去,迫使中国只能抢占为数不多的剩余频段。

中国起步时,卫星频轨只余一小段频率资源,而且还有时间限制,过期期限设在2007年4月17日。就是说,错过了这个村,就没有那个店。

当时美国认为中国发展北斗导航,会对其GPS产生威胁,所以想要把我国排挤在“卫星导航俱乐部”之外。2000年,世界无线电通信大会在伊斯坦布尔召开,其中的一项议题差点使北斗系统胎死腹中:几个西方国家提出删除某些频率,其中就包括北斗系统和格洛纳斯系统用于位置报告业务的频率。

中国代表团利用格洛纳斯系统的一段频率也处于删除清单之中,马上与俄方代表接触,双方很快达成协议,互相支持,最终使该提议被大会否决,北斗频率保卫战初战告捷。

据相关报道,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。

中国抢在过期期限前一天获得这极其珍贵的一小段频率资源。中国北斗自此担负起天下的兴亡!

3  中欧联合开发全球卫星系统遭欧盟反目

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,第三个建设卫星导航的国家。当时,中国卫星导航技术几乎为零,处处遭遇技术瓶颈,于是想要寻求合作,购买技术。

正好,欧盟2002年发起“伽利略”(Galileo)卫星计划,而与美国发生矛盾,欧盟希望独立发展高精确度卫星导航系统,美国则以国家安全等理由表示反对;与此同时,欧盟缺研发基金,当时的中欧关系处于蜜月期,双方都有建设全球卫星系统的想法,因此一拍即合,中国投资2亿欧元入股,和欧洲展开技术合作共同推进“伽利略”计划,参与该计划的卫星研制、技术开发、地面设施和用户服务。中国对“伽利略”拥有20%的所有权和100%的使用权。

2005年12月28日,由俄罗斯“联盟-FG”火箭运载的“伽利略”计划首颗实验卫星“GIOVE-A”顺利发射升空,欧盟发起的“伽利略”全球卫星导航计划,被认为是结束美国“独霸”局面的最有力挑战。而且,“伽利略”的“公共管理服务”系统拟使用的频率故意选择了与美国GPS相近的频率,这样的安排有可能冲淡GPS的频道效果。

美国看到中欧的合作寝食难安,尤其是伽利略故意使用了与美国GPS相近的频率,美国认为一旦中欧都掌握了全球卫星导航技术,将对自己更加不利,遂利用欧盟内部利益分配问题,从中作梗。再加上欧洲政治开始转向,“亲华”的德国总理施罗德黯然退隐,法国希拉克的影响力逐渐下降,亲美的萨科齐崛起。

另一方面,美国放出一个大大的诱饵,答应给欧洲提供技术支持,但是要修正之前可能会威胁美国的卫星发射频率。

结果证明,欧盟终究也靠不住。欧洲一见美国大哥抛来橄榄枝,便与美国达成了协议,(1)同意修正之前拟定的与美国GPS相近的发射频率,以便投入使用后产生信号冲突的可能性降至最低限度;(2)因为技术重新修正花掉了一大笔钱。作为回报,美国人同意在技术上支持伽利略。

欧盟以为自己拿了中国的钱,收了美国的技术,会是两头大赚,于是出卖了中国。作为投资方的中国惨遭排挤,欧盟很多核心技术的研究都把中国排除在外。

2006年,对于中国建设卫星导航系统来说是一个艰难的日子。当年,中国突然被排除在“伽利略”项目之外,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”。

这情形犹如当年苏联突然终止对中国项目援助一样。

中欧合作的计划付之东流,从此中欧变为竞争对手,欧盟开始在技术上封锁中国。

中国清醒地意识到,分享欧洲的导航技术无望,于是提出让欧洲提供“原子钟”核心技术,但惨遭拒绝,并且把中国踢出了项目之外。

欧盟“背叛”后的立即禁止向中国出口北斗关键设备-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。中欧合作时,瑞士一家公司承诺出口原子钟给中国,但被要求必须比伽利略所用的低一个数量级精度。欧盟反目后,瑞士公司忽然终止合作,中国只有自己研制原子钟-这一背叛的举动延迟了中国北斗系统的建设。但是,中国自研原子钟还是成功了,300万年仅误差1秒,部分指标已超越GPS和伽利略系统。

但是,拒绝了中国的合作后,欧盟的“伽利略”卫星系统却出现状况:美国看欧盟与中国合作破裂,也不再对伽利略提供支持;而且,欧盟因为与美国签订了协议,无法再使用与美国GPS相近的频率。

中国利用这一时机,于2007年发射北斗二号首星,成功抢占当初与欧盟共同申请的频率。欧盟陷入了被美国抛弃,且无频率无可用的尴尬处境,没有想到自己会成为这场战争中的最大输家。

美国抛弃欧盟后,加快技术更新,新一代GPS等技术指标均反超“伽利略”,“伽利略”逐渐丧失了技术相对领先的优势。

问题并没有到此为止,2018年欧盟就导航卫星放射频率“重叠”问题对中国发难,争执了半年后,双方于2009年3月展开第二轮谈判。欧方以频率是从美国人手里花“血本”获得,而且欧洲人的“伽利略”系统早已按此频率进行技术设计现已无法修改为由,力压中国“北斗”二号系统“搬迁”到其他频道上;中方则依据国际上通行的卫星发射频率原则-“谁先用谁先得”的“所有权取得”,对自己的权益寸步不让。

一个月后,中国4月15日顺利发射第二颗北斗导航卫星(G2),位于地球静止同步轨道,而此时欧盟连预定的三颗实验卫星都没有射齐,彻底失去了话语权。

2011年,北斗系统正式为中国及周边地区提供服务。2012年10月25日,中国成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。当年12月,北斗系统对外宣布正式提供区域(亚太大部分地区)服务,标志着北斗系统“三步走”战略第二步圆满完成。

而原本计划在2008年建成全球卫星导航系统的欧盟,却在2012年还在发射第三、第四颗卫星。

2015年的时候,中国已经开始了“北斗三号”系统的建设,中欧卫星导航系统也结束了长达八年之久的频率协调工作,欧盟被迫接受了中国卫星导航定位应用管理中心提出的频率共用理念,同意在国际电联框架下完成卫星导航频率协调。

2016年12月,欧洲的“伽利略”卫星定位系统才终于投入使用。欧盟非常兴奋地宣告,“伽利略”定位系统将向全球提供免费服务。欧洲依赖美国、俄罗斯和中国定位系统的时代结束了。

然而,去年7月12日,伽利略系统技术故障导致部分导航服务中断。这意味着智能手机等电子装置所含接收器无法接收计时或定位信息,但可以依据所安装的卫星导航系统芯片,转而接收美国GPS、俄罗斯格洛纳斯和中国北斗系统卫星的信号。伽利略系统直到8月18日才恢复正常。

背叛中国的欧盟,其伽利略系统耗资数十亿欧元,耗时17年,至今尚未实现全部卫星组网。

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