这次轮到中国立规矩了!7月31日,中国卫星导航系统管理办公室宣布,北斗卫星导航系统已全面完成在轨升级,目前在轨运行卫星数量达到50颗。
在我看来,这场升级最颠覆行业认知的一点,是50颗卫星一颗都没换,全靠地面站远程调算法、校原子钟、修信号参数,把活干完了。
要知道,2020年7月31日北斗三号全球卫星导航系统正式开通,到今天整整六年,按照北斗卫星10到12年的设计寿命,当前在轨运行的卫星里,部分已经超过了设计寿命。
过去遇到这种情况,行业内的常规做法是等下一颗补网星,或者整个星座推倒重来,美国人的GPS走的就是这条路,直到今天还在靠发射GPS III、规划GPS IIIF新卫星,配合下一代运控系统来推进能力升级。
我认为,北斗这次真正立起来的规矩,是把导航系统的核心战场从天上搬到了地上,卫星打上天之后硬件没法更改,但通过地面段向在轨卫星上注软件,北斗卫星可以完成能力的持续升级,这种方式被称为软件重构和在轨赋能。
中国电科披露,这次升级采用分批实施、逐星验证、动态切换的策略,用户设备自动识别新信号参数,实现升级不降质、服务不断档,北斗由此成为全球首个具备大规模在轨软件定义与持续演进能力的导航星座。
升级之后的性能数据值得细看,空间信号精度优于2米,全球定位精度优于10米,这是普通手机用户能享受到的基础服务档。
往上是精密单点定位服务,水平精度优于0.3米,垂直精度优于0.6米,主要服务测绘、无人机、精准农业这些专业场景。
授时误差小于20纳秒,0.3米大约是一把直尺的长度,开车能分清你在第几车道,导航能分清你在地面还是高架,甚至能识别你在商场第几层。
但我觉得,比精度数据更狠的,是北斗独有的星间链路加短报文体系,北斗三号有全球的星间链路,国内测站可以实现全部卫星的测控,实现一星通、星星通。
2008年汶川地震,灾区救援部队就是靠北斗短报文,在断网断电的极端情况下发回了第一条灾情信息。
而GPS仅仅提供全球定位导航授时服务,在我看来,这就是两条技术哲学的分岔:GPS是精巧的硬件艺术品,北斗是可生长的软件生态。
当然,这场技术路线之争并不是没有讨论空间,GPS III卫星也具备了模块化设计,美方同样在推进数字化和有效载荷升级。
北斗的软件定义路线能不能在十五年以后依然保持领先,还要看地面运控系统的迭代速度和星载计算机的寿命。
但至少在今天,北斗用50颗老卫星跑出了新星座的性能,这件事本身就打破了西方主导航天领域几十年的硬件定终身逻辑。
从当年被GPS卡脖子,到北斗一号从零起步,再到如今天上50颗星能像手机系统一样在线进化,这条路走了二十多年,后续北斗还要向2035年前建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系去努力。
当一颗卫星可以像手机一样在线更新系统时,我们是否该重新想一想,那些曾经被西方定义为行业铁律的硬件定终身规则,还有几条是真规矩,几条只是不愿意改变的借口。
