有GPS，中国为何还要搞北斗？那一年，我们的船在海上飘了三十天

　　说起导航，大家都知道GPS，这几乎成了导航的代名词。现在的滴滴打车，各种地图应用，都会用到GPS。

　　问题来了，既然有了GPS，我们中国为什么还要搞北斗呢？

　　要搞清楚这个问题，就要搞清楚，GPS到底是什么。

　　GPS名为全球定位系统，是1958年，美国开启的一个军方项目，一开始是为美国海陆空三军提供情报搜集、核爆监测和应急通讯任务的。

　　所以GPS本质上是一个军用系统，只是后面才开放民用，就算民用，也是要控制的。

　　美国在GPS上加入了信号干扰，人为的降低民用频道的定位精度。

　　直到俄罗斯人搞出了格洛纳斯，美国害怕GPS失去民用市场，这才把信号干扰去掉。

　　但是，民用的GPS还是比不上军用的频道。军用的是毫米级别，民用的分米是分米级别。

　　有了GPS，美军才有可能实行所谓的军事打击，才有了手术刀式的进攻。

　　那么，民用的我们用了GPS，军用的就不用吗？

　　答案显而易用，民间的核心技术都不应该掌握在他人的手里，何况军用。

　　大家都知道华为的例子。

　　在手机操作系统里，除了苹果封闭的OS系统，就是开放的安卓系统。

　　既然安卓是开放的，那就用安卓好了，华为用，小米用，几乎所有中国的手机厂商都在用华为，因为人家说了这是开放的，互联网共享。

　　可是，人家的脸是说变就变的，在年初，美国宣布限制华为。谷歌跟进，宣布将限制华为使用安卓。

　　操作系统是手机的灵魂，没有了操作系统，华为手机不就是铁板一块，生产出来的手机怎么办？华为的生产线怎么办，华为的数万员工怎么办？给华为配套的数十万人的生计怎么办。

　　关键时刻，华为拿出了自己的鸿蒙系统。

　　早在数年前，安卓大打开放牌的时候，华为就在研究操作系统了。

　　难怪商界才说，任正非是一个极具危机意识的企业家。

　　在看到华为的鸿蒙系统时，谷歌突然改变态度，允许华为继续使用安卓。

　　这就是商业法则，你要想顺利使用别人的东西，你就得有自己的东西，你越有的东西，人家越要让你用。你越没有的东西，人家就掐着脖子不让你用。

　　有时候，限制并不可怕，可怕的是自己在开放面前失去了危机意识。

　　像电脑操作系统，中国现在还没有开发出来大众可以用的操作系统，就是因为微软给中国提供使用。

　　幸亏随着移动技术的存在，电脑已经不是最前沿的东西了。不然，美国突然说不让联想用WINDOW系统，联想的电脑还能卖得出去吗？

　　这是华为的例子，民用如此，军用就更加了。

　　其实军用也有一个鲜活的例子。这就是印度。

　　印度的武器一直使用美国的GPS，用着挺好，省钱还方便。

　　但关键时刻掉链子了，在印巴冲突中，美国突然关掉了印巴区域的GPS服务。

　　印度跟巴基斯坦的武器一下成了瞎子，变成了烧火棍，巴基斯坦还好说，他原本武器比印度差。大家都不开GPS，巴斯斯坦可能还得了便宜。

　　印度受不了，自己跟美国买了那么多先进的武器，结果到了关键时刻，你把准星拔了，这钱不白花了？

　　何况正在占上风，你突然在后面使了一个绊。

　　从那之后，印度就正式放弃了GPS，搞自己的卫星系统，没钱也要上，发射卫星常常出问题，也要上。就是因为被掐过脖子。

　　当然，印度钱不够，搞不了全球的，只好搞了一个南亚版本的，在南亚用自己的，然后全球范围内还用GPS的。

　　印度都要搞，我们中国当然更要搞。

　　而且我们也吃过一次亏。

　　1993年，我们国家一号货轮正在海面上行驶。美国突然说我们的船上有化学武器。要上船 搜查。

　　大家知道，船只是一个国家的离岸国土，是不允许别国擅自闯入的，何况是军事单位。

　　可是，我们的船开着开着，就不得不停了下来。因为美国把船只所在区域的GPS导航服务关闭了。

　　此后，我们的这条船在海上飘了三十三天，损失惨重。

　　所以，没有自己的定位系统，那鼻子就等于被别人牵在手里。

　　我们搞，技术来源就是一个问题，苏联人搞，他不带我们。

　　后面欧洲人搞伽利略系统，我们赶紧上前合作，掏2亿美金。

　　结果搞了半天，进展缓慢，毕竟欧洲跟美国近，用GPS也能行，他们紧迫感不强。何况欧盟各国还爱扯皮。

　　二来，我们只能在旁边打下手，真正的核心技术还是不会告诉我们的。

　　我们原本希望跟印度一样，本区域的用自己的，全球用欧洲的伽利略系统。但看来，这条路也不行，那就干脆自己搞。

　　2007年，中国开始构建自己的北斗系统，到了2012年，我们完成了第一步，发射16颗卫星，覆盖亚太地区（覆盖全球至少需要24颗）

　　到明年，中国将总共发射35颗卫星，实现全球联网。

　　可以说，明年最大的一件事情就是北斗正式全球联网。

　　而在这之前，北斗导航早已经开始在我们的身边应用了。

　　大家的手机上，其实就有不少使用北斗信号的，只是大家不知道。

　　北斗相比GPS，因为有后发优势，所以在某些技术上还处在领先地位。

　　比如我们的北斗具有短报文系统。

　　其它的定位系统只能单向联系，而北斗系统具有双向联系的功能，也就是可以向外界发送消息，这等于多了一个通信功能，这在手机信号不好的时候，特别的管用。

　　像汶川地震的时候，北斗就发挥了通信的作用。

　　再比如在海洋上碰到事情，GPS只能帮你找到你自己的位置，如果想让别人找到你，又没有信号的时候，那就没招了。而用北斗就不同了，一个信号发出去，救援就来了。

　　目前来说，北斗定位系统的民用前景不如GPS广泛，毕竟人家布局了三十年，但北斗有它的优势，尤其是有中国这么大的人口基数，是完全可以撑起北斗定位系统应用的。

　　而北斗系统的研发过程中，最为国人熟知的竟然是一起破译事件。

　　十年前，一位清华的毕业生到美国斯坦福大学攻读EE博士，其间破解了北斗卫星导航系统的编码程序。

　　美国RTCA（航空无线电委员会）特地给她颁发了W.E.Jackson奖。

　　当时新闻的标题很吓人，比如卖国，比如让北斗一千多亿的投资打了水漂。

　　其实这里面有真有假，比如她确实在清华接触过北斗项目，这也是她被斯坦福大学录取的原因之一。在国内得到的资料也确实对她破译编程有帮助。

　　这位学生跑到美国，有很多工作可以做，却独独选择破解北斗的编码，这从选择上就不是特别聪明。因为2007年，我们还为她颁发了“国家优秀自费留学生奖学金”，奖金是5000美金。

　　出了国，就开始研究中国的秘密，然后告诉外国人，这样做，使她以前的同学包括老师非常被动。

　　另外，让北斗千亿投资打水漂就有些夸张了。因为她的破解其实并没有太大的危害。

　　因为她破解的编码，是北斗的民用段，民用段本来就是给大家用的，比如大家的地图可以用这个民用段来导航，所以设计之初就跟GPS等系统有关联性，破解是有方法的。

　　在今年 ，我们就公布了这个编码规则。所以她的破解说不上危害有多么大。只是在我们公布之前，她通过一些资料能够“猜”出来，确实比较厉害。

　　那她有没有可能猜出我们的军用段呢？如果这个也猜出来，我们的北斗系统就比较麻烦了。

　　这个担忧也是不必要的。

　　中科院光电研究院的徐颖就专门做了一个介绍。

　　徐颖是北京大学的毕业生，毕业后开始接触北斗相关项目的研究，在2009年，那位清华学子在海外靠破译北斗编码获奖的时候，徐颖进入中国科学院，成为了中国科学院光电研究院建院以来最年轻的博士生导师。此后一直从事北斗相关项目的研究。被称为北斗女神。

　　对于清华女生的北斗事件，她有一个权威的解释。

　　“北斗系统从诞生到现在，虽然已经通过多方面证明，精度和可靠性，完全不输GPS导航系统，但是人们对北斗系统有着种种质疑。

　　这是网上大概2011年左右传得比较沸沸扬扬的新闻，当时媒体使用的标题是“清华女生破解北斗送给美国”，或者是“北斗上百亿的投资打水漂”等等，

　　比较耸人听闻。那么北斗真的如此不堪一击吗？

　　当然不是。

　　事实上真正不可靠的是GPS系统。因为GPS系统只被我们开放了民码，而且GPS民码信号战争时候很容易说变就变，为了保障自主权，欧盟建设了伽利略系统。对我们来讲也是如此，为了保障我们的可靠性，我们国家开始建设属于我们自己的北斗系统。

　　我们回到清华女生破解北斗这个新闻上，实际上她只是破译了北斗的民码信号的伪码序列。

　　首先第一点，北斗建设过程当中，民码的设计和GPS、伽利略都是一脉相承的，并没有特殊设计。

　　我国希望全世界人民都能使用北斗，不仅是中国的北斗，也是世界的北斗。她想破解这个没有经过加密的民码信号，首先是没有技术难度的。从科学研究的角度来讲就是一个信号检测与估计的问题。

　　事实上2012年的时候，我们国家已经公布了北斗的ICD文件，告诉了大家我们的民码格式。除了民码之外，北斗还有军码，军码经过了加密等特殊设计等，这是稳定可靠的。

　　如果想破解军码系统，我们可能建议一些更简单的方式。那就是造时空穿越机穿越回到北斗军码设计的时候在旁边偷听好了。这个技术难度都比从技术上来破解北斗军码更容易一些。

　　所以，大家要相信我们北斗系统非常好用，而且非常稳定的。

　　作为一个卫星导航的普通科研工作者，我们相信北斗这一艘巨轮在大家支持下，在我们的不懈努力下一定可以继续乘风破浪走向世界，谢谢大家。”

　　造时空穿越机这个建议太霸气了。

　　所以，北斗不会因为一个人的破解而打水漂，只是这件事情给我们提了一个醒，现在中国有很多高校的学生出国，他们出国时，有没有涉及比较机密的东西，出国后，怎么尽量避免在这方面的泄露。

　　当然，最终还是要回到自身强大上来，中国要形成一个科学家集群方阵，在将来要涌现海量的科学家，这样就算出现漏洞，也能有相应的手段。

　　现在我们从小学就开始开设科学课程，把科学课放到了跟语文数学同样重要的位置。就是希望中国能够培养出越来越多的科学家。

　　但是科学课刚开，我们好多学校其实并没有科学课经验，有的甚至是别的科目老师代替上。

　　其实科学课对老师的综合素质要求最高，科学课老师真的是要求上知天文，下知地理。什么都要会，偏偏我们在科学课上的积累几乎为零。

　　这导致学校不知道怎么上。像我的小孩今年上六年级，科学课就基本是死记硬背，这样就违背了科学课的初衷，小学科学课的目标不在于记多少知识点，而是怎么培养科学的兴趣。

　　蒋柳，文史作家，历史自媒体“脑洞历史观”主笔，头条学院讲师，国学文化专业委员会副秘书长，倡导打开脑洞看历史。著有《读懂春秋，就懂了当下》《诸王的游戏》《隋唐不演义》《唐末刀锋汇》等。其自媒体“脑洞历史观”，拥有百万订阅，阅读达二十亿人次。