小学僧: 太空外挂–北斗导航 |2020-11-30
在卫星之前，如何定位？
首先，得有一只精准的钟表，然后用指南针找着东南西北，接着利用太阳的影子（日晷）计算出维度和当地时间，再比对钟表时间，计算出经度。
到了晚上没太阳咋办？测量天上特定几颗星星的方位，大致也能计算自己的经纬度。
既没太阳又没星星的阴雨天咋办？得了，这是天要亡你，这会找科学家不如找算命先生管用！
其实光看这些定位原理，就能猜到精度有多粗糙了，可即便是这些连猜带蒙的糙技术，探索过程也极尽曲折，以至于当年连牛顿都认为利用钟表在海上定位是不可能的。感兴趣的同学可以搜一搜“经度之战”，保准你大跌眼镜。
导航与精确打击
如果定个位如此繁琐，那导弹和咸鱼有什么区别？除了核武器，即便是常规武器之最的“炸弹之父”，爆炸半径也就两三百米，普通武器大多只有几十米，所以为了保证打击效果，只能采用火力覆盖。这词听着霸气，但实际上非常败家，看二战时，美帝如何炸东京：
你数数，为了炸几十个目标，扔了多少炸弹？后来美帝发扬勤俭节约精神，在海湾战争中向全世界的土鳖们演示了教科书般的GPS精确打击，指出了现代战争的发展方向。
若是每件武器都能自己找到目标，那打仗就等于开了外挂啊！尤其是远程打击，再也不用派飞机去开雷达引导，只管在后方使劲扔。再往远了看，导航和无人机的结合，可能会改变未来的常规战争形态，这茬内容多，先不说。
中国彩虹无人机挂载的卫星制导炸弹
伽利略与北斗
欧洲人做事历来有相互扯皮的传统，兔子这么上进的青年如何闲的住，一天到晚刨东西。欧萌叫兔子入伙也就为了恶心一下美帝，结果真被兔子刨了不少好东西，据说在“地面差分定位”上捞到不少干货。
中国明着暗着被列强削了上百年，兔子现在一副红着眼拼命刨回来的架势，谁看了都怕啊！于是，2007年欧萌说为了安全问题，你兔子就别参加重大决策了。这尼玛谁能忍？一开始是你叫我来参加，交了钱又把我甩了！这明摆着羞辱人啊！有没有点契约精神！兔子一气之下，不再指望外人，削尖脑袋搞北斗。
当时，比利时航天机构主席说：“真令人难以置信！中国人确定主次，做出决策，没有争论，没有谈判，这与欧洲不同，欧盟做什么事之前，必须统一27种不同意见。”这话多少能体会到一些欧洲人的酸味。
伽利略计划原计划2008年开始商业运作，现在么，预算超了3倍不说，2005年升了颗实验卫星占茅坑，真正首批两颗卫星2011年才升空。2014年搭载俄罗斯联盟号火箭发射第三批2枚卫星，因上节火箭喷灌发生燃料冻结导致未能入轨。后因资金等多种原因不断搁置，2015年再度重启，2020年之前肯定是指望不上了。要全球导航，没几十颗卫星上天就别想了。
欧洲人干的这破事，让伽利略知道可以气活过来了。当然这中间肯定少不了两大流氓的黑手。
回头看看扫地出门的兔子：
卫星定位与相对论
北斗的核心技术
中国第一台铷原子钟
最新的天宫二号的原子钟
原子被困在激光光阱柱里
与众不同的北斗
虽然北斗的硬件被GPS甩了一条街，但设计理念却把GPS甩了两条街，到头来，不见得谁比谁差。
打个比方，GPS就是个大广播，持续向地球播送“时间”和“位置”两个信息，地面接收器就根据这个信号计算自己的坐标。
于是就有问题了，信号从天上到地面是单向传输，就好像你蒙着眼睛站在楼上喊，不知道底下是谁在听、多少人在听、在哪里听、听的人是死是活，你能做的其实很有限，无非就是朝哪边喊，声音重点还是轻点，要不要加些暗语。
相比于GPS的“广播式”，北斗相当于“对讲机式”，其最大的原创在于信号的双向传输。这不仅仅是发个求救短信那么简单，双向信号意味着北斗可以实时监控接收机的位置，未来如果要进行无人机编队飞行啦，装甲战车的协调指挥啦……好了，点到为止。
除此之外，北斗也比GPS更聪明些，星间链路技术据说相当可以，各卫星之间可以相互通信相互测距，并自动保持队形，只要有一颗连着地面，就等于所有卫星都连着地面。
北斗除了天上的卫星，在地面建了很多地面增强基站（相当于基准点），定位精度可以精确到1厘米，哪个手指涂了指甲油都可以分辨！这在应用上多了很多想象空间，比如监测地面沉降、汽车无人驾驶等。南京已经投入运营，6个基站就可覆盖全市，以兔子的德性，不把全国建满基站是不会罢休的，哦，应该是不把全球建满是不会罢休的。
泰国的北斗增强基站已经启用
北斗被破解？
前几年有个新闻，清华毕业生高杏欣，在斯坦佛大学读博士的时候破解了北斗二代的“信道编码规则”，并获得了美国航空无线电委员会的表彰。这女娃确实牛，2006年伽利略首颗试验卫星激活没几个小时，就被她破解了。
具体咋回事呢？先了解一下基本原理。
信号就是用特定的电磁波发射“1和0”，但卫星几万公里，信号衰减的厉害，经常会把“1和0”搞丢，因此卫星普遍采用“扩频技术”。意思就是用成千上万个“1和0”来代表原来的一个“1或0”。
能明白不？看个例子：我在人山人海的广场找不到妹子，于是找了100个特征明显的人围着妹子，就算100个人被挤走几个，我还是能知道妹子在哪里。而这100人的特征就是找妹子的关键，破解就是破这个。
北斗这100个人的特征原本就是打算开放给民用的，没有特意做防破解处理，所以选了三头六臂这种特征比较好找的，只要你看到一堆奇形怪状的人围着一个妹子，没跑了，这就是要找的信号。
北斗一上场就被人猜中了谜底，面子上是有点挂不住，但也不用过于慌张。第一，无线电的频率不能随意更改（就是土共和欧萌抢的那个频段），但编码和算法（就是这100人的特征）是可以任意重设的，在重大军事行动之前，肯定会重设。第二，军用信号就不是找100个奇形怪状的人了，而是把妹子藏在10000个区别不大的人当中，比如找1000个身高均匀的男人，1000个胖瘦均匀的女人，1000个小男孩，1000个小女孩……，要在这群人中找妹子，还是考虑研制一个时光穿梭机吧。
83年的女博导，负责北斗导航增强技术
其实，“广播式”的GPS比“对讲机式”的北斗更容易干扰破解，当年伊朗就是干扰了GPS信号，捕获了一架美帝无人机。这些年美帝一直在测试卫星导航干扰技术，预计这技能未来也会成为大国标配。哎，无聊的人类，总是把战争形态越弄越复杂。
产业化是关键
北斗是“国家重大战略项目”，这官话听着很乏味，这么说吧，美帝独霸全球，GPS是一个非常重要的技术依托。某种意义上说，两弹一星是保家卫国，北斗是星辰大海第一步。
北斗和GPS作为长期运行的系统，维护和升级都需要大量的钱，所以竞争的关键是产业化，有利润就良性循环，没利润就恶性循环。
目前，北斗、GPS、毛子的格洛纳斯导航，还有脚盆的卫星差分信号，都实现了民用信号的兼容和互操作，相当于一部接收机可以同时使用多种信号。
以本僧使用的华为手机为例，在山区、平原等多种地区的搜星测试，GPS依然是霸主地位，其次是毛子，没办法，谁让人家占了最佳的通讯频段，脚盆的差分信号也不错。收到北斗的信号往往是最慢的，而且卫星数量也最少。当然，如果是手持式的北斗导航仪，情况就不会这么尴尬了。
搜星测试虽然不能说明太多技术问题，但至少说明北斗的产业化依然还在起步阶段，尽管北斗芯片的出货量已经非常可观了。
北斗导航的主力不是目前的北斗二号卫星，而是北斗三号卫星。2017年11月发射了2颗北斗三号，2018年还会密集发射18颗，这都需要钱啊！所以，吃瓜群众们，为祖国做贡献的机会又来了，快快使用北斗导航吧！
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