不吹不黑，用事实说话。对于北斗，或则GPS，我们所谓的好到底指什么？最直观的，也是我们普通人能够直接体会到的，应该就是“定位的准确性”。对于专业人员来说，评价标准那就多了，比如授时精度、可用性、年均中断次数等。那么我们普通人就以“定位准确性”作为对比，以下数据全部来自GPS官网，是具备说服力的。
一个导航系统的定位误差有哪些，我在为什么北斗卫星和GPS卫星定位系统的高精度定位不向普通用户开放?下回答过，主要误差来源有7项：时钟误差、轨道误差、对流层误差、电离层误差、伪距噪声（就是导航信号本身的精度）、接收机噪声、多径。那么由卫星直接能体现的有几项呢？三项：时钟误差、轨道误差、伪距噪声。其他几项，像对流层误差、电离层误差可以通过额外手段消除，接收机噪声、多径就跟接收设备和场地有关了。因此，我们就以时钟误差、轨道误差、伪距噪声三项作为比较对象，这三项合起来有一个名字，叫做用户测距误差URE（User Range Error）。
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用户测距误差最终体现到定位上就是定位误差，下面的图就是从用户测距误差到用户定位误差的很好描述。
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根据2016年GPS管理机构发布的“An Analysis of Global Positioning System (GPS) Standard Positioning System (SPS) Performance for 2016”，2016年，在95%的范围内，整个GPS星座卫星的用户测距误差URE平均只有1.28米，相当优越。95%的意思是：用户测距误差URE在95%的概率下是不超过1.28米的，有5%的可能超过1.28米。
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下面的图更加直观。
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那么GPS的定位精度呢？请看下图，NGA和IGS是两个不同机构，可以看到，GPS在垂直方向上的定位精度在3米以内，在水平方向上的定位精度在1.5米以内。可以说是相当高的，注意，这是仅仅依靠GPS卫星，在没有任何辅助手段的情况下取得的定位精度。
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那么北斗的情况如何？根据2017年9月27日举行的“57th Meeting of the Civil GPS Service Interface Committee”上中国代表的报告，北斗二号的用户测距误差目前在2米以内（95%概率下）。而垂直方向的定位精度在8米以内，水平方向在4米以内。
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可以说，目前的北斗二号性能跟GPS还是有差距的。造成这种差距的原因是多方面的，比如：1、GPS采用的铯原子钟稳定性要比北斗二号的铷原子钟要好，这个我在天宫二号搭载的冷原子钟相比其他类型的原子钟有什么不同？为什么能使北斗卫星的定位精度大幅提高？下面的回答中提到过。
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2、米国遍及全球的GPS监测跟踪网络更好地保证了卫星轨道测量的准确度。
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3、北斗二号目前只是覆盖亚太地区，而GPS则是全球覆盖，表明可用卫星空间几何状态的精度因子PDOP值，目前北斗还比GPS要差点。
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为了缩小这种差距，北斗也是在不断进步的，比如马上要发射的北斗三号将采用比铯原子钟稳定性还要高的氢原子钟。
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随着卫星数的增加，北斗系统的定位精度也会稳步提升，达到2.5米至5米。确实是在现阶段“垂直方向定位精度在8米以内，水平方向在4米以内”基础上提升了1~2倍。
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北斗二号从2012年开始投入使用，到现在也只不过过了6年，而GPS已经使用30来年了。饭要一口一口吃，路要一步一步走，赶超也需要时间。承认差距，是为了更好地进步。你看，北斗官网上就讲的比较客观，也没吹牛说现阶段已经实现“赶美国GPS超俄罗斯Glonass”了。
那么，为什么北斗会在网上遭部分人黑，被人认为在吹牛呢？我觉得主要原因有几点。
1、部分新闻媒体为吸引眼球瞎报道
比如下面的报道，“GPS完败”，是不是吸引你的眼球。
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然后你点进去一看，人家是这么描述的。北斗精度达到亚米级，而GPS民用修正也就4米。关键是，作者认为这两个量值差别还不止一个量级，作者对量级这个概念到底了不了解。然后，对卫星导航系统不甚了解的民众就会想：不对啊，我怎么没感觉到北斗这么高精度。最后得出结论：北斗吹牛。
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再来看一则，目前商用市场占有率排名第二的俄罗斯Glonass要融入北斗？怎么回事？
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然后你点进去一看，明明是两个系统的兼容互操作合作，被这新闻说成了Glonass融入北斗。我在北斗在几个定位系统中能排第几？如何看待苹果支持日本QZSS却不支持北斗？中回答过，各个卫星导航系统在同一频点采用相似的信号，就是为了实现各个系统民用方面的兼容，并不存在谁融入谁。
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2、部分民众还以为北斗有用户使用数限制
中国北斗的发展从国情出发，分三步走，第一步是2000年在中国及周边区域形成有源定位服务能力。第二步，2012年在亚太区域实现无源定位服务能力。第三步，2020年实现全球无源定位能力。有源和无源有什么区别呢？有源就是，如果你想实现定位，就必须先给卫星发送信号，由卫星转向地面控制站，地面控制站算出你的位置后再通过卫星发送给你。这种定位方式需要用户发送信号，在军事上极易被人侦查到。同时，由于卫星要接收用户的请求，用户同时请求时受到卫星能力限制，所以用户使用数是由上限的。但是，从2012年起，北斗也已经对外提供无源定位服务，只要在其服务范围之内，用户只需要接收就能实现定位，理论用户上限无穷大。
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3、北斗要求强制安装
交通运输部明确规定：从2013年1月1日起，各示范省份在用的旅游包车、大客车、危险品运输车辆需要更新车载终端的，应安装北斗兼容车载终端；所有新进入运输市场的重型载货汽车和半挂牵引车应加装北斗兼容车载终端，并接入道路货运车辆公共监管与服务平台；鼓励农村客运车辆安装北斗兼容车载终端；自2013年6月1日起，所有新进入示范省份运输市场的以上三类车辆及重型载货汽车和半挂牵引车，在车辆出厂前应安装北斗兼容车载终端。凡未按规定安装或加装北斗兼容车载终端的车辆，不予核发或审验道路运输证。
那么在“两客一危”上安装的车载终端工作原理是怎么样的呢？两客一危通过接收北斗/GPS信号实现自己的定位，并将位置信息通过移动/联通/电信网络发送至管理平台，以使管理机构能够有效管理“两客一危”。其实，在美国，Federal Motor Carrier Safety Administration 也是建议在车辆上安装GPS相关设备的。 不可否认，该项规定有强制嫌疑。但是，如果安装的车载终端只能接收GPS信号，那么这项车辆管理系统就始终有脖子被捏在别人手里，人家不给你用，你这个系统就完全瘫痪掉了。
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同样的应用也发生在船舶上，船舶上安装有接收北斗/GPS的接收机，能够定出自身的位置。如果船舶航行在岸边，那么通过岸边基站，尚能将船舶位置信息传给岸上。这项船舶位置回传叫做AIS——Automatic Identification System，但是在地面网络无法覆盖的远海呢？
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美国有一个专门的低轨道卫星星座Orbcomm，专门用来收集远海上的船舶位置信息，回传至船舶管理机构。
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但是，中国的船舶位置信息回传如果交给美国公司，所有的船舶信息都将无所保留地奉献给美国。由于北斗具有短报文功能，即北斗是可以在海上发短信的，所以通过北斗，将北斗覆盖区域内的中国船舶位置回传，既能保证信息安全，又能在船舶遇险时及时救援。
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在航空领域，同样的服务叫做ADS-B——Automatic Dependent Surveillance-Broadcast。飞机是时刻都在向外汇报其位置信息的，但是传统的ADS-B接收站点都建立在陆地上，如果飞机飞越海洋，那么其位置信息很有可能丢失，这也是为什么马航MH370最后消失在哪里都不知道的原因。刚由马斯克SpaceX公司发射的“”铱星下一代“”就具备接收飞机位置信息功能，以后飞机将时刻保持在线。
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上述在陆地、海洋、空中的位置信息监控服务都需要用到通信功能，同时还需要搭建服务平台，这也是为什么这项位置信息服务是收费的原因，而通过北斗卫星传递这些位置信息也保证了信息安全。
所以，你觉得北斗卫星导航系统怎么样？现阶段，北斗还只是覆盖亚太区域，随着2020年北斗提供全球服务的临近，其性能的提升是肯定的。GPS毕竟先行了那么多年，在系统性能、运营管理方面，北斗与其有差距是客观存在的。但承认差距不等于甘愿认输，有差距才能激励我国北斗追赶，直至赶超。
国之重器，中国北斗！
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看到大家对“两客一危”强制安装北斗终端(实际上是既支持北斗，又支持GPS的终端)意见很大，那我们来看下欧洲是怎么推广Galileo、俄罗斯是怎么推广Glonass的。
首先是欧洲Galileo
The GSA, along with the European Commission, invite all eCall device manufacturers, which are suppliers of the automotive industry, to participate and assess their eCALL devices’ capability to support the reception and processing of the Galileo and EGNOS signals.
The testing initiative follows the 17 January 2017 publishing of European Commission Delegated Regulation (EU) 2017/79. According to the regulation, all new M1 (passenger cars) and N1 (light duty vehicles) types must be equipped with eCall in-vehicle systems as of 31 March 2018.
From 2019, all heavy vehicles must be equipped with a new Smart Tachograph, an improved version of the already existing digital tachograph which monitors and records the driving and resting times of professional drivers.
Smart Tachographs include a connection to the global navigation satellite system (“GNSS”) facility, a remote early detection communication facility, and an interface with intelligent transport systems, which will make it easier for authorities to track and identify potential offenders and detect fraud.
以上是欧洲要求安装Galileo的情况，材料全部来自欧空局ESA或者Galileo官网，如果你想看这条法规出处的话，可以参考欧空局在2006年的工作报告。
然后是俄罗斯Glonass，材料全部来自Glonass官网，来自俄罗斯推行的ERA-Glonass计划。
PURPOSE OF THE SYSTEM:
Government Accident Emergency Response System ERA-GLONASS utilizes GLONASS technology for enhancing transportation safety. The ERA-GLONASS System will reduce emergency services’ time-to-arrival by up to 30%, saving up to 4,000 additional lives every year.
DEPLOYMENT SCALE:
All roads in the country, the entire vehicle fleet (40 million vehicles).
Russian ERA-GLONASS and EU's eCall – coordinated standards and protocols, common road safety space. |
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