有GPS 中國為何還要搞北斗?那一年 我們的船在海上飄了三十天
說起導(dǎo)航,大家都知道GPS,這幾乎成了導(dǎo)航的代名詞?,F(xiàn)在的滴滴打車,各種地圖應(yīng)用,都會(huì)用到GPS。
問題來了,既然有了GPS,我們中國為什么還要搞北斗呢?
要搞清楚這個(gè)問題,就要搞清楚,GPS到底是什么。
GPS名為全球定位系統(tǒng),是1958年,美國開啟的一個(gè)軍方項(xiàng)目,一開始是為美國海陸空三軍提供情報(bào)搜集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊任務(wù)的。
所以GPS本質(zhì)上是一個(gè)軍用系統(tǒng),只是后面才開放民用,就算民用,也是要控制的。
美國在GPS上加入了信號(hào)干擾,人為的降低民用頻道的定位精度。
直到俄羅斯人搞出了格洛納斯,美國害怕GPS失去民用市場(chǎng),這才把信號(hào)干擾去掉。
但是,民用的GPS還是比不上軍用的頻道。軍用的是毫米級(jí)別,民用的分米是分米級(jí)別。
有了GPS,美軍才有可能實(shí)行所謂的軍事打擊,才有了手術(shù)刀式的進(jìn)攻。
那么,民用的我們用了GPS,軍用的就不用嗎?
答案顯而易用,民間的核心技術(shù)都不應(yīng)該掌握在他人的手里,何況軍用。
大家都知道華為的例子。
在手機(jī)操作系統(tǒng)里,除了蘋果封閉的OS系統(tǒng),就是開放的安卓系統(tǒng)。
既然安卓是開放的,那就用安卓好了,華為用,小米用,幾乎所有中國的手機(jī)廠商都在用華為,因?yàn)槿思艺f了這是開放的,互聯(lián)網(wǎng)共享。
可是,人家的臉是說變就變的,在年初,美國宣布限制華為。谷歌跟進(jìn),宣布將限制華為使用安卓。
操作系統(tǒng)是手機(jī)的靈魂,沒有了操作系統(tǒng),華為手機(jī)不就是鐵板一塊,生產(chǎn)出來的手機(jī)怎么辦?華為的生產(chǎn)線怎么辦,華為的數(shù)萬員工怎么辦?給華為配套的數(shù)十萬人的生計(jì)怎么辦。
關(guān)鍵時(shí)刻,華為拿出了自己的鴻蒙系統(tǒng)。
早在數(shù)年前,安卓大打開放牌的時(shí)候,華為就在研究操作系統(tǒng)了。
難怪商界才說,任正非是一個(gè)極具危機(jī)意識(shí)的企業(yè)家。
在看到華為的鴻蒙系統(tǒng)時(shí),谷歌突然改變態(tài)度,允許華為繼續(xù)使用安卓。
這就是商業(yè)法則,你要想順利使用別人的東西,你就得有自己的東西,你越有的東西,人家越要讓你用。你越?jīng)]有的東西,人家就掐著脖子不讓你用。
有時(shí)候,限制并不可怕,可怕的是自己在開放面前失去了危機(jī)意識(shí)。
像電腦操作系統(tǒng),中國現(xiàn)在還沒有開發(fā)出來大眾可以用的操作系統(tǒng),就是因?yàn)槲④浗o中國提供使用。
幸虧隨著移動(dòng)技術(shù)的存在,電腦已經(jīng)不是最前沿的東西了。不然,美國突然說不讓聯(lián)想用WINDOW系統(tǒng),聯(lián)想的電腦還能賣得出去嗎?
這是華為的例子,民用如此,軍用就更加了。
其實(shí)軍用也有一個(gè)鮮活的例子。這就是印度。
印度的武器一直使用美國的GPS,用著挺好,省錢還方便。
但關(guān)鍵時(shí)刻掉鏈子了,在印巴沖突中,美國突然關(guān)掉了印巴區(qū)域的GPS服務(wù)。
印度跟巴基斯坦的武器一下成了瞎子,變成了燒火棍,巴基斯坦還好說,他原本武器比印度差。大家都不開GPS,巴斯斯坦可能還得了便宜。
印度受不了,自己跟美國買了那么多先進(jìn)的武器,結(jié)果到了關(guān)鍵時(shí)刻,你把準(zhǔn)星拔了,這錢不白花了?
何況正在占上風(fēng),你突然在后面使了一個(gè)絆。
從那之后,印度就正式放棄了GPS,搞自己的衛(wèi)星系統(tǒng),沒錢也要上,發(fā)射衛(wèi)星常常出問題,也要上。就是因?yàn)楸黄^脖子。
當(dāng)然,印度錢不夠,搞不了全球的,只好搞了一個(gè)南亞版本的,在南亞用自己的,然后全球范圍內(nèi)還用GPS的。
印度都要搞,我們中國當(dāng)然更要搞。
而且我們也吃過一次虧。
1993年,我們國家一號(hào)貨輪正在海面上行駛。美國突然說我們的船上有化學(xué)武器。要上船 搜查。
大家知道,船只是一個(gè)國家的離岸國土,是不允許別國擅自闖入的,何況是軍事單位。
可是,我們的船開著開著,就不得不停了下來。因?yàn)槊绹汛凰趨^(qū)域的GPS導(dǎo)航服務(wù)關(guān)閉了。
此后,我們的這條船在海上飄了三十三天,損失慘重。
所以,沒有自己的定位系統(tǒng),那鼻子就等于被別人牽在手里。
我們搞,技術(shù)來源就是一個(gè)問題,蘇聯(lián)人搞,他不帶我們。
后面歐洲人搞伽利略系統(tǒng),我們趕緊上前合作,掏2億美金。
結(jié)果搞了半天,進(jìn)展緩慢,畢竟歐洲跟美國近,用GPS也能行,他們緊迫感不強(qiáng)。何況歐盟各國還愛扯皮。
二來,我們只能在旁邊打下手,真正的核心技術(shù)還是不會(huì)告訴我們的。
我們?cè)鞠M《纫粯?,本區(qū)域的用自己的,全球用歐洲的伽利略系統(tǒng)。但看來,這條路也不行,那就干脆自己搞。
2007年,中國開始構(gòu)建自己的北斗系統(tǒng),到了2012年,我們完成了第一步,發(fā)射16顆衛(wèi)星,覆蓋亞太地區(qū)(覆蓋全球至少需要24顆)
到明年,中國將總共發(fā)射35顆衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)全球聯(lián)網(wǎng)。
可以說,明年最大的一件事情就是北斗正式全球聯(lián)網(wǎng)。
而在這之前,北斗導(dǎo)航早已經(jīng)開始在我們的身邊應(yīng)用了。
大家的手機(jī)上,其實(shí)就有不少使用北斗信號(hào)的,只是大家不知道。
北斗相比GPS,因?yàn)橛泻蟀l(fā)優(yōu)勢(shì),所以在某些技術(shù)上還處在領(lǐng)先地位。
比如我們的北斗具有短報(bào)文系統(tǒng)。
其它的定位系統(tǒng)只能單向聯(lián)系,而北斗系統(tǒng)具有雙向聯(lián)系的功能,也就是可以向外界發(fā)送消息,這等于多了一個(gè)通信功能,這在手機(jī)信號(hào)不好的時(shí)候,特別的管用。
像汶川地震的時(shí)候,北斗就發(fā)揮了通信的作用。
再比如在海洋上碰到事情,GPS只能幫你找到你自己的位置,如果想讓別人找到你,又沒有信號(hào)的時(shí)候,那就沒招了。而用北斗就不同了,一個(gè)信號(hào)發(fā)出去,救援就來了。
目前來說,北斗定位系統(tǒng)的民用前景不如GPS廣泛,畢竟人家布局了三十年,但北斗有它的優(yōu)勢(shì),尤其是有中國這么大的人口基數(shù),是完全可以撐起北斗定位系統(tǒng)應(yīng)用的。
而北斗系統(tǒng)的研發(fā)過程中,最為國人熟知的竟然是一起破譯事件。
十年前,一位清華的畢業(yè)生到美國斯坦福大學(xué)攻讀EE博士,其間破解了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的編碼程序。
美國RTCA(航空無線電委員會(huì))特地給她頒發(fā)了W.E.Jackson獎(jiǎng)。
當(dāng)時(shí)新聞的標(biāo)題很嚇人,比如賣國,比如讓北斗一千多億的投資打了水漂。
其實(shí)這里面有真有假,比如她確實(shí)在清華接觸過北斗項(xiàng)目,這也是她被斯坦福大學(xué)錄取的原因之一。在國內(nèi)得到的資料也確實(shí)對(duì)她破譯編程有幫助。
這位學(xué)生跑到美國,有很多工作可以做,卻獨(dú)獨(dú)選擇破解北斗的編碼,這從選擇上就不是特別聰明。因?yàn)?007年,我們還為她頒發(fā)了“國家優(yōu)秀自費(fèi)留學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金”,獎(jiǎng)金是5000美金。
出了國,就開始研究中國的秘密,然后告訴外國人,這樣做,使她以前的同學(xué)包括老師非常被動(dòng)。
另外,讓北斗千億投資打水漂就有些夸張了。因?yàn)樗钠平馄鋵?shí)并沒有太大的危害。
因?yàn)樗平獾木幋a,是北斗的民用段,民用段本來就是給大家用的,比如大家的地圖可以用這個(gè)民用段來導(dǎo)航,所以設(shè)計(jì)之初就跟GPS等系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)性,破解是有方法的。
在今年 ,我們就公布了這個(gè)編碼規(guī)則。所以她的破解說不上危害有多么大。只是在我們公布之前,她通過一些資料能夠“猜”出來,確實(shí)比較厲害。
那她有沒有可能猜出我們的軍用段呢?如果這個(gè)也猜出來,我們的北斗系統(tǒng)就比較麻煩了。
這個(gè)擔(dān)憂也是不必要的。
中科院光電研究院的徐穎就專門做了一個(gè)介紹。
徐穎是北京大學(xué)的畢業(yè)生,畢業(yè)后開始接觸北斗相關(guān)項(xiàng)目的研究,在2009年,那位清華學(xué)子在海外靠破譯北斗編碼獲獎(jiǎng)的時(shí)候,徐穎進(jìn)入中國科學(xué)院,成為了中國科學(xué)院光電研究院建院以來最年輕的博士生導(dǎo)師。此后一直從事北斗相關(guān)項(xiàng)目的研究。被稱為北斗女神。
對(duì)于清華女生的北斗事件,她有一個(gè)權(quán)威的解釋。
“北斗系統(tǒng)從誕生到現(xiàn)在,雖然已經(jīng)通過多方面證明,精度和可靠性,完全不輸GPS導(dǎo)航系統(tǒng),但是人們對(duì)北斗系統(tǒng)有著種種質(zhì)疑。
這是網(wǎng)上大概2011年左右傳得比較沸沸揚(yáng)揚(yáng)的新聞,當(dāng)時(shí)媒體使用的標(biāo)題是“清華女生破解北斗送給美國”,或者是“北斗上百億的投資打水漂”等等,
比較聳人聽聞。那么北斗真的如此不堪一擊嗎?
當(dāng)然不是。
事實(shí)上真正不可靠的是GPS系統(tǒng)。因?yàn)镚PS系統(tǒng)只被我們開放了民碼,而且GPS民碼信號(hào)戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)候很容易說變就變,為了保障自主權(quán),歐盟建設(shè)了伽利略系統(tǒng)。對(duì)我們來講也是如此,為了保障我們的可靠性,我們國家開始建設(shè)屬于我們自己的北斗系統(tǒng)。
我們回到清華女生破解北斗這個(gè)新聞上,實(shí)際上她只是破譯了北斗的民碼信號(hào)的偽碼序列。
首先第一點(diǎn),北斗建設(shè)過程當(dāng)中,民碼的設(shè)計(jì)和GPS、伽利略都是一脈相承的,并沒有特殊設(shè)計(jì)。
我國希望全世界人民都能使用北斗,不僅是中國的北斗,也是世界的北斗。她想破解這個(gè)沒有經(jīng)過加密的民碼信號(hào),首先是沒有技術(shù)難度的。從科學(xué)研究的角度來講就是一個(gè)信號(hào)檢測(cè)與估計(jì)的問題。
事實(shí)上2012年的時(shí)候,我們國家已經(jīng)公布了北斗的ICD文件,告訴了大家我們的民碼格式。除了民碼之外,北斗還有軍碼,軍碼經(jīng)過了加密等特殊設(shè)計(jì)等,這是穩(wěn)定可靠的。
如果想破解軍碼系統(tǒng),我們可能建議一些更簡(jiǎn)單的方式。那就是造時(shí)空穿越機(jī)穿越回到北斗軍碼設(shè)計(jì)的時(shí)候在旁邊偷聽好了。這個(gè)技術(shù)難度都比從技術(shù)上來破解北斗軍碼更容易一些。
所以,大家要相信我們北斗系統(tǒng)非常好用,而且非常穩(wěn)定的。
作為一個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航的普通科研工作者,我們相信北斗這一艘巨輪在大家支持下,在我們的不懈努力下一定可以繼續(xù)乘風(fēng)破浪走向世界,謝謝大家。”
造時(shí)空穿越機(jī)這個(gè)建議太霸氣了。
所以,北斗不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)人的破解而打水漂,只是這件事情給我們提了一個(gè)醒,現(xiàn)在中國有很多高校的學(xué)生出國,他們出國時(shí),有沒有涉及比較機(jī)密的東西,出國后,怎么盡量避免在這方面的泄露。
當(dāng)然,最終還是要回到自身強(qiáng)大上來,中國要形成一個(gè)科學(xué)家集群方陣,在將來要涌現(xiàn)海量的科學(xué)家,這樣就算出現(xiàn)漏洞,也能有相應(yīng)的手段。
現(xiàn)在我們從小學(xué)就開始開設(shè)科學(xué)課程,把科學(xué)課放到了跟語文數(shù)學(xué)同樣重要的位置。就是希望中國能夠培養(yǎng)出越來越多的科學(xué)家。
但是科學(xué)課剛開,我們好多學(xué)校其實(shí)并沒有科學(xué)課經(jīng)驗(yàn),有的甚至是別的科目老師代替上。
其實(shí)科學(xué)課對(duì)老師的綜合素質(zhì)要求最高,科學(xué)課老師真的是要求上知天文,下知地理。什么都要會(huì),偏偏我們?cè)诳茖W(xué)課上的積累幾乎為零。
這導(dǎo)致學(xué)校不知道怎么上。像我的小孩今年上六年級(jí),科學(xué)課就基本是死記硬背,這樣就違背了科學(xué)課的初衷,小學(xué)科學(xué)課的目標(biāo)不在于記多少知識(shí)點(diǎn),而是怎么培養(yǎng)科學(xué)的興趣。
蔣柳,文史作家,歷史自媒體“腦洞歷史觀”主筆,頭條學(xué)院講師,國學(xué)文化專業(yè)委員會(huì)副秘書長(zhǎng),倡導(dǎo)打開腦洞看歷史。著有《讀懂春秋,就懂了當(dāng)下》《諸王的游戲》《隋唐不演義》《唐末刀鋒匯》等。其自媒體“腦洞歷史觀”,擁有百萬訂閱,閱讀達(dá)二十億人次。