GPS起了个大早，赶了个晚集 北斗在GNSS兼容互操作上赢得了先机

　　7月8日《斗室智库》发布的文章，其题为“GPSIII明显先进，北斗系统如何夺得先机？”，这一次我们再提这个话题，而且把这个问题题眼点清楚了，北斗的先机之一就是在GNSS兼容互操作上。什么叫做后发优势？这就是后发优势！在GNSS兼容互操作这一个关键点上GPS起了个大早，赶了个晚集。

　　无独有偶，刚刚出版的《GPS World》杂志七月号上，也有个国外专家谈这件事情。题目是：“GPS：Don’t Wait to Update”，题眼是“GPS L1C的延迟实施意味着GPS完全赶不上兼容互操作这一班船”。文章的作者是保罗·克兰普顿，他是思普楞联邦（SPIRENT FEDERAL）公司的系统总工程师，具有30年以上从事GPS的工作经验。他指出，“当我们眼见最后一颗GPS-IIA卫星升空，并且得知GPS III卫星发射时间表和新的运控段系统交付双双延误，我们还应该谨记需要将GPS保持为GNSS中的黄金标准”。这篇文章耿耿于心的当然是GPS应该保持其黄金标准地位。

　　当然，由GPS现代化的提供剧本，其新信号增强了系统的弹性和扩展能力。相对于北斗和伽利略星座，也许在不太长远，但肯定会在未来几年中，可能会严重影响GPS在GNSS领奖台上的奖牌位置。而它们竞争的主要着力点是新信号中的兼容互操作能力。GNSS在两个频点上推进兼容互操作：1572.42MHz（L1C/B1C/E1OS）和1176.45MHz(L5/B2a/E5a)。L1和L5就是美国原先申请的频点，现在开放出来，用作兼容互操作频点，美国就占有主动权。

　　众所周知，1995年宣布正式投入完全服务，翌年又接着宣布实施GPS现代化计划，这充分体现美国在技术上的与时俱进精神，同时也说明GPS亟待技术更新，因为系统建设过程漫长，有许多技术需要推陈出新。GPS现代化计划最为突出的方面是空间段、地面段、用户段全方位多层次刷新，用户段的更新从国家与政府角度而言，主要集中在抗干扰反欺骗的军用终端，这方面的研制和装备准备业已完成。地面段的现代化运控系统（OCX）一拖再拖，正像羊拉屎那样，挤牙膏式的分阶段交付中。而变化最大的是空间段，从2017年发射第一颗GPSIII卫星，至今已经有三个GPSIII卫星成功上天。这一批卫星共计10个。下一批GPSIIIF共有22颗，预计2020年发射其中的第一颗，最后一颗发射时间为2034年。GPS现代化计划的重大变化是将军民用信号彻底分开，原来传统的GPS军用信号是需要先跟踪锁定L1民用信号，然后过渡到跟踪锁定L2军用信号。GPS现代化计划将民用信号数量，从原先的一个L1C/A扩展到四个，所增加的三个信号分别是L2C、L5和L1C信号。其中L2C信号是从GPSIIR-M卫星开始启用，目前在轨工作卫星达28颗，L5信号是从GPSIIF卫星开始启用，目前在轨工作卫星达20颗，L1C信号是从GPSIII卫星开始启用，目前在轨工作卫星达2颗。值得指出的是，光卫星数量达到全球服务状态还远远不够，因为地面运控系统（OCX）的现代化没有投入完全服务，也是无法体现现代化的整体能力，例如搭载L2C信号的第一颗GPSIIR-M卫星是2005年发射的，具有该信号的工作卫星数量累计达到28颗，但是L2C信号当前所设置的状态仍然处于“预运行状态”，有一半以上的卫星等待OCX支持，估计到2023年才能正式提供其全球服务能力，那L5信号更是处于“预运行状态”，一个原因是卫星数量没有达标，还有同样需要等待OCX的支持，估计等到2027年才能提供其全球服务能力。而用于GNSS兼容互操作的核心主力L1C信号，且只有GPSIII和GPSIIIF卫星才会搭载这种信号，GPSIII的十颗卫星在2025年前完成发射，2026年至2034年才发射后续的GPSIIIF卫星，估计达到24颗额定24颗GPSIII +GPSIIIF卫星的时间，可能会是本世纪20年代末期。由此可见，GPS在GNSS兼容互操作的信号提供方面，要比北斗系统和伽利略系统要来的晚，所以应该说北斗系统在这方面赢得先机。

　　应该看到，在卫星载荷上赢得先机是一个方面，但是真正全面体现兼容互操作能力，还有地面运控系统必须同步发展，还有重大的决定性因素是，大规模和专业化应用的用户机是不是跟上？能不能把技术上的优势，变成为产业发展上的强势？我们一定要发动起GNSS用户接收机厂商，对于北斗三号系统信号和GNSS兼容互操作信号进行深刻认识，要抓住卫星导航系统更新换代的大好时机，发扬后发优势，全面推进我国卫星导航的产业化、规模化、市场化进程，让产业百尺竿头更进一步。