北斗导航系统为何与俄罗斯格洛纳斯建立全球合作？

7月25日，西昌卫星发射中心成功发射一枚“长征”3B/“远征”1号运载火箭，将两颗新一代“北斗”导航卫星以一箭双星方式发射入轨。值得一提的是，此次发射的两颗“北斗”导航卫星和“长征”3B运载火箭，首次全部使用国产航天级微处理器芯片（CPU）。这标志着“北斗”距离实现全球覆盖又迈出了坚实的一步。

图注：正在以“一箭双星”方式发射“北斗”导航卫星的“长征”3B运载火箭

而此前不久，在俄罗斯国际创新工业展上，北京合众思壮科技股份有限公司与其俄罗斯合作伙伴Shvabe公司共同展出了为俄罗斯市场定制的“北斗”/“格洛纳斯（GLONASS）”双模系列终端“Beidou/GLONASS”，这意味着俄罗斯用户未来有可能用上兼用北斗导航系统的设备。联想到此前中俄关于卫星导航系统的合作，未来“北斗”/“格洛纳斯”双模导航终端很可能将作为政府间合作项目在中俄两国广泛推广。

以往媒体在谈及“北斗”卫星导航系统时，往往将其与美国的GPS系统相提并论。但在目前，虽然“北斗”的目标是建立GPS式的全球卫星导航系统，然而由于在轨星座尚未组建完成，目前“北斗”与GPS在覆盖范围上尚不能相提并论。而冷战时期由前苏联建立的另一大卫星导航系统GLONASS（俄语“全球卫星导航系统”，即“GlobalNavigationSatelliteSystem”的缩写，一般音译为“格洛纳斯”）则正因为卫星系统问题而长期成为为实际上的区域卫星导航系统。两者在系统组成上具有相似性，但覆盖范围又有很大差别。

与和GPS之间单纯的潜在竞争关系不同，“北斗”与“格洛纳斯”之间的关系则相对复杂。由于中俄两国在外交关系上比较密切，且同样具有推广本国航天技术的需求，特别是在卫星定位导航市场上都有意打破目前由GPS垄断的局面，故两国政府间都在推进“北斗”与“格洛纳斯”的兼容。2014年7月，中俄双方正式签署卫星导航合作谅解备忘录，标志着“北斗”与“格洛纳斯”的系统兼容开始启动。今年5月，俄联邦航天署和中国卫星导航系统委员会签署关于“格洛纳斯”“北斗”的兼容性的联合声明，这意味着“北斗”和“格洛纳斯”的系统兼容进入实质化发展阶段。

图注：中俄卫星导航合作圆桌会议会场。“北斗”与“格洛纳斯”的结盟，将做到中俄两国在卫星导航方面的优势互补

事实上，仅从技术角度而言，“北斗”与“格洛纳斯”之间的联合也不足为奇。“北斗”与“格洛纳斯在技术角度而言互有优劣，前者采用的技术较新，而后者则更为成熟。“格洛纳斯”采用频分多址体制，每颗导航卫星的载波频率都不相同，可以防止导航系统中所有卫星同时遭到干扰，因此具有相当强悍的抗干扰能力。而“北斗”拥有独特的短报文功能，在提供定位服务时还可实时传输信息，这一点“格洛纳斯”难以匹敌。“北斗”的精度最高达到米级，比仅达到10米级的“格洛纳斯”有所优势，但目前“格洛纳斯”的在轨卫星数量超过“北斗”。可见，二者各自的优势都很明显，从技术上而言实现联合无疑是上佳选择。

此外，“北斗”与“格洛纳斯”在覆盖范围上也有差别。“格洛纳斯”国际项目副总裁别良科称在谈到这一问题时表示，“格洛纳斯”与“北斗”系统各有侧重，前者的定位服务范围侧重于极地和高纬度地区，后者的服务范围则覆盖稍稍偏南纬度的地区，两者联合将成为目前最理想的导航体系。“北斗”在45度以内的中低纬地区动态定位精的水平和高程方向分别可达10米和20米左右，静态定位水平方向精度可达到为米级，高程方向10米左右。但在中高纬度地区，则由于目前“北斗”可见卫星数较少、卫星分布较差而导致定位精度较差甚至无法定位。而“格洛纳斯”目前在高纬度地区地面基站数量较多，甚至在南北极圈内都能良好定位，然而其综合精度特别是在中低纬度的精度水平却不如“北斗”。二者的联合，无疑可以做到优势互补。

图注：“北斗”（左）与“格洛纳斯”（右）的卫星星座图。二者联合将形成世界规模最大的卫星导航系统

但需要指出的是，即使“北斗”与“格洛纳斯”的合作能够达到比较深入的水平，两者之间仍然存在着竞争关系。目前“北斗”和“格洛纳斯”都没有搭建起24颗导航卫星的基本导航星座，事实上仍然是区域卫星导航系统而非全球卫星导航系统。目前两者的联合，多少有点“抱团取暖”、互相弥补不足的意味。然而假以时日，“北斗”和“格洛纳斯”都将全球组网实现真正意义上的全球导航。介时，两者将不可避免地产生正面竞争，围绕各自优势的特色化发展也将逐步推向市场。