文｜雷科技
近期，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第55颗导航卫星，同时也是北斗三号最后1颗全球组网卫星，从而比原计划提前半年在太空全面完成北斗三号全球卫星导航系统星座部署。
收官之星成功发射，北斗组网梦想成真，中国北斗系统建设“三步走”战略宣告完成。
北斗系统是怎样炼成的？
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。通过多频信号组合使用等方式，北斗系统服务精度得到进一步提高。
除了提供定位、授时、导航等基本服务，北斗卫星导航系统还提供星基增强、精密单点定位、区域短报文通信、全球短报文通信、地基增强、国际搜救等六类特色服务。
回顾历史，自20世纪后期中国就开始探索适合国情的卫星导航系统发展道路，并逐步形成了三步走发展战略：
2000年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；
2012年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；
2020年，建成北斗三号系统，向全球提供服务。
从立项论证到启动实施、从双星定位到区域组网，再到覆盖全球，北斗卫星导航系统建设历经30多年探索实践，建成了中国迄今为止规模最大、覆盖范围最广、服务性能最高、与百姓生活关联最紧密的巨型复杂航天系统，这也是中国第一个面向全球提供公共服务的重大空间基础设施。
截至目前，全球一半以上的国家都开始使用北斗卫星导航系统，并已在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、通信时统、电力调度、救灾减灾、公共安全等领域得到广泛应用，且产生了显著的经济效益和社会效益。此外，基于北斗系统的导航服务已被电子商务、移动智能终端制造、位置服务等厂商采用，进入中国大众消费、共享经济和民生领域。
中国北斗和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟伽利略，作为4大全球卫星导航系统，共同构成GNSS（全球导航卫星系统）的骨干系统。
其中，北斗在系统星座和信息编码上有较大优势，功能上比GPS多了短报文服务，系统服务性能则与GPS、伽利略相当，并优于GLONASS。伽利略的观测量质量较好，但星载钟稳定性稍差，导致系统可靠性较差。GLONASS的轨道倾角较大，导致其在低纬度地区性能较差。
与其它卫星导航系统相比，由于空间段采用三种轨道卫星（地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星、中圆轨道卫星）组成的混合星座，故而北斗系统的高轨卫星更多，抗遮挡能力强，在低纬度地区的性能优势也更为明显。
为啥我的手机还没用上北斗？
虽然越来越多人把北斗视作GPS的最有力竞争者，但在当前的国内导航市场，美国GPS系统依然占有明显优势，应用十分广泛。作为市场的后进者，北斗系统应用的大众化之路绝非坦途。
去年12月，有记者向中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其提问：
我们使用手机时有时会收到提示，说你的手机GPS信号弱，怎么判断手机真正使用的是北斗导航系统呢？
冉承其表示，手机终端用没用到北斗系统，是体现在芯片里面的，现在绝大部分的智能手机都用到了北斗。
而在之前很长一段时间，一说卫星导航就容易想到GPS，手机厂商、地图软件制造商也往往用GPS来代替所有卫星导航系统，实际上GPS只是美国导航系统的一个英文缩写。来到现在，卫星导航已经是多系统兼容共用。
基于此，冉承其呼吁有关手机厂商、地图软件制造商，能够根据新情况做适应性调整，比如把“GPS信号”改成“卫星导航信号”。
数据显示，截至2019年底，国产北斗兼容型芯片及模块销量已突破1亿片。目前，含智能手机在内采用北斗兼容芯片的终端产品社会总保有量已超过7亿台/套。
今年5月，北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风透露，在中国入网的智能手机里面，已经有70%以上的手机提供了北斗服务。由于安卓阵营主流手机芯片早已全面加入对北斗导航的支持，故而绝大多数国产机型已经支持北斗导航。而余下30%还未支持北斗导航的手机中，外界普遍猜测苹果机型占据大头。
苹果官网显示，新iPhone SE和iPhone 11系列的定位功能包括内置GPS/GNSS、数字指南针、无线局域网、蜂窝网络、iBeacon微定位。由于GNSS是所有导航系统的统称，所以依然很难证明以上机型已经支持北斗导航。
2020年，北斗导航实现全球组网，即将登场的iPhone 12系列是否会明确对北斗导航的支持呢？
一种观点认为，新iPhone SE和iPhone 11系列之所以不支持北斗导航，是因为其采用了英特尔基带芯片，传闻iPhone 12系列改用高通基带芯片，所以有可能将支持北斗导航。不过直到目前，并无多少iPhone 12系列支持北斗导航的传闻曝光。
众所周知，中国早已成为iPhone在全球最重要的消费市场之一，再加上愈多国内用户更加关注北斗导航在手机上的应用，苹果可能还是需要尽快在新推机型上明确对北斗导航的支持。
北斗系统的未来之路
展望未来，一方面，将有更大量的手机、车载导航和可穿戴设备支持北斗导航；另一方面，北斗系统也将通过与5G通信、物联网、云计算等技术深度融合，实现更多创新功能。
例如在“北斗+5G”领域，中国工程院院士刘经南就提出了“五步走”路径：
第一步，实现北斗与5G基站的集成融合，拓展更多场景的新应用和新能力。
第二步，5G网络加载北斗地基增强信号，提供基于5G的地基增强时空位置服务。
第三步，构建车联网与智能网联汽车运营中的应用。
第四步，构建远程实时控制和信息安全的“人-机-物”CPS融合系统。
第五步，实现室内外一体化的导航定位授时，实现陆、海、天、空、水下、室内都能入网、感知。
需要说明的是，完成北斗三号全球组网部署，并非是北斗系统发展的终点。
《IT时报》援引一位业内专家的消息称，新一代北斗导航系统已经在酝酿中。这位专家表示，下一代北斗系统的框架设想，向更泛在的PNT（导航、定位、授时）方向发展，建立国家时空体系。
无独有偶，北斗卫星导航系统工程总设计师杨长风在2018年5月曾透露，为配合建设以北斗为核心、基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家综合PNT体系，到2035年，中国将完成下一代北斗系统星座组网，提供体系化的PNT服务。
据介绍，中国国家综合PNT体系建设重点可概括为“5+1+N”：
“5”指5大基础设施，包括重点推进下一代北斗卫星导航系统、积极发展低轨导航增强系统、按需发展水下导航系统、大力发展惯性导航系统、积极探索脉冲星导航系统；“1”是实现1个融合发展，即加快推进北斗与以5G移动通信为代表的网络信息体系的深度融合；“N”主要是突破一系列新兴技术，包括超稳芯片级原子钟、仿生导航技术等。
显然，国家综合PNT体系建设，将为北斗系统的未来发展开辟出一条更加宽广的道路。
参考资料：
1.我国北斗三号全球卫星导航系统星座部署提前半年全面完成
http://www.beidou.gov.cn/yw/xwzx/202006/t20200623_20685.html
2.全球4大卫星导航系统浅析
https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDAUTO&filename=CHWZ202003019
3.北斗三号系统提供全球服务一周年新闻发布会-文字实录
http://www.beidou.gov.cn/zt/xwfbh/bdshxttgqqfw/wzsl5/201912/t20191227_19810.html
4.《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》在京发布
http://news.haiwainet.cn/n/2020/0518/c3541083-31792475.html
5.中国入网的智能手机70%以上提供了北斗服务
https://weibo.com/1699432410/J2XKE319i
6.iPhone 11 Pro技术规格
https://www.apple.com.cn/iphone-11-pro/specs/
7.刘经南：“5G+北斗”的意义、路径和愿景
http://www.xinhuanet.com/info/2019-12/11/c_138622969.htm
8.历史时刻！北斗三号收官，北斗四号已酝酿，预计2035年初步建成泛在国家时空系统
http://www.it-times.com.cn/a/hulianwang/2020/0623/32182.html
9.北斗总师：2035年完成下一代北斗系统星座组网
http://www.chinanews.com/gn/2018/05-27/8523949.shtml