北斗的定位精度，我們普通使用者使用手機是察覺不到的，因為當今四大全球衛星導航系統都不能直接讓你的手機定位精度達到十米以內。

千尋已經啟動了全國範圍內的北斗精度測試，主要會去往無人區等條件艱苦地區，但他測試的也不是我們手機的定位精度，按我的理解應該是純北斗的網路RTK精度的測試。

利用衛星定位有幾種定位方法，在這裡簡單介紹一下。單點定位，單點定位方法就是單純使用接收到的衛星訊號進行定位，這種定位方法簡單，定位速度快，不需要其他資訊輔助，我們的手機就是使用的單點定位方法，這種方法精度一般大於十米。精密單點定位，從名稱上就可以看到此種方法比單點定位精度要高，但是這種方法需要很多其他資訊才能進行，比如衛星的精密星曆，衛星的誤差，衛星鐘差，衛星的頻間延遲等，所以其定位方法複雜，得到高精度的結果需要一定的收斂時間，這種方法最高可以達到毫米精度。偽距差分，偽距差分是一種差分定位方法，簡單來講就是有一個系統在幫助你計算一些改正數，然後通過某種方法告訴要進行定位的你，可以讓你的單點定位結果提高到分米或者米級。網路RTK，網路RTK也是一種差分定位方法，相比偽距差分定位方法，其精度更高，能夠將定位結果提高到釐米級，千尋本次測試的應該就是這種定位方法。

北斗系統的建成不代表著有關北斗的服務全部建成，其高精度的定位服務仍需要大量的地面基站進行輔助，需要進行大規模的精度驗證，需要對齊進行長期的穩定性測試，總之還有很多工作要做。

中國最早已用於幾年了，北斗二號上天之後，亞洲地區就可以用了。北斗3號上天之後，完成了世界全覆蓋，也就是說全世界的人都可以用北斗衛星了。

一直以來，大部分人對北斗/GPS衛星導航定位系統都有一種誤解，認為我們使用的民用訊號精度要比軍用訊號的低。實則不然，不管軍用還是民用，兩者的精度是相差不大的。下圖是GPS官網對軍用和民用的說明，民用接收機由於其尺寸和費用的考慮，大都採用一個頻率，而軍用接收機採用兩個頻率。用兩個頻率的軍用接收機可以消除掉地球大氣層引起的誤差。

要明白民用和軍用訊號定位精度相差不大，需要先明白民用訊號和軍用訊號的區別是什麼。我們使用者接收到的導航訊號包括3部分：1、載波頻率，下圖中的1575.42MHz和1227.60MHz就是指頻率，頻率是非常重要的資源，中國北斗和歐洲伽利略就曾因頻率資源進行了一段長達8年的協調。2、擴頻碼，下圖的C/A Code和P Code就是指擴頻碼，擴頻碼是用來識別衛星編號的。3、資訊，就是Message，包括衛星的位置、時間等資訊。

我們知道，通過衛星導航系統定位的時候需要4顆衛星的幫助，通過4顆衛星，我們得到了自己的經度、緯度、高度及與標準時間的差等4個數據。那麼4顆衛星分別告訴我們的是它們在空間中的位置、它們與標準時間的差等資訊，我們再通過測量我們到它們的距離，建立4個方程，解4個未知數。所以，不管軍用訊號還是民用訊號，我們從衛星中得到的資訊都是一樣的，就是這顆衛星處於哪裡、這顆衛星跟標準時間差多少等資訊。

而軍用訊號和民用訊號，它們的載波頻率又是可以是相同的，如下圖是各個導航系統的訊號頻率分佈，以第一行的GPS為例，其紅色的軍用訊號和綠色的民用訊號是可以處於同一頻率的。

那麼，剩下用來區分軍用和民用訊號的就只有擴頻碼了，擴頻碼代表了衛星的編號。比如，GPS長期工作的衛星共24顆，它們對我們的編號一般是1～24。那麼同一顆衛星對軍用和民用的使用者來說，編號是不一樣的嘛？舉個栗子，這跟我們區分人的方法是一樣的，特朗普，對於我們公眾來說，他的代號就是“美國總統”，但在他家庭內部，他是伊萬卡“Daddy”。特朗普做了什麼、說了什麼，並不會因為他對不同人的屬性不同而不同。導航衛星的擴頻碼編號也是一樣的，對於公眾來說，它的編號可能是1，對於軍隊內部，它的編號可能是A，但不同的編號並不影響它最終要告訴使用者的內容。那麼同一顆衛星不同的民用和軍用編號最終會影響使用者什麼呢？還是以特朗普為例，世界上那麼多人，可能存在和特朗普長相相似的人，對於我們民用使用者，我們可能會錯認特朗普，但是伊萬卡這個軍用使用者不會，也就是說，我們定位特朗普的精度會比伊萬卡略低。導航衛星也是一樣，同一顆衛星民用和軍用不同的編號，影響的是民用和軍用使用者測量其離這顆衛星的距離誤差，但是兩個測量誤差的差別並不會決定性地影響使用者最終的定位精度。

1、軌道誤差，就是衛星告訴你的位置和其真實的位置有偏差。

2、時鐘誤差，就是衛星告訴你的時間和標準時間有偏差。

3、電離層延遲，就是衛星訊號在從太空穿越大氣層，經過電離層時其速度會變慢，而我們卻不知道它慢了多少時間。

4、對流層延遲，與電離層延遲相似。

5、多徑，就是衛星訊號碰到一些反射物體，發射的訊號會對實際訊號有影響，讓使用者誤判到底哪個才是真正想要的訊號。

6、接收機噪聲，就是接收機自己在測量距離時也會帶入自己的誤判。

那麼外界的6個誤差源對使用者測量其與衛星間的距離到底造成多大的誤差，如下圖。

時鐘誤差和軌道誤差都是1米，電離層延遲是10米，對流層延遲是1米，多徑是0.5米，接收機噪聲是1米。上圖中還有兩個誤差，一個就是選擇可用性selective availability，這個誤差是10米。這是2000年5月1日前，美國為了防止敵方民用訊號精度過高而人為引入的誤差，現在已經取消。下圖就是這個政策取消前後民用訊號的定位精度變化。

另外一個誤差是pseudo-range noise，直譯叫做偽距噪聲，是1米。這個偽距噪聲就是我們用民用編號和軍用編號造成的誤差。上面所有的誤差的均方差就是我們的測量距離誤差，可以看到，我們得到的均方差rms error在15米左右，這是2000年5月1日前還有選擇可用性時的精度，怎麼算出來的？就是每個誤差都自己平方一下，然後都加起來，再開方。2000年5月2日去掉選擇可用性造成的人為誤差後，rms error就變成了10.2米。就算我們認為軍用訊號足夠好，把軍用編號造成的誤差pseudo-range noise改成0米，也不會對最終的誤差有多大影響，rms error還是在10.16米。

那麼我們剛剛在文章開頭說到，軍用接收機一般會用兩個頻率，兩個頻率有什麼用？兩個頻率的好處就是能把最大的誤差源——電離層延遲降低到0米左右。這樣，我們再來看看軍用編號的精度有什麼變化，rms error變成1.8米了。

所以，大家看到了吧，軍用訊號和民用訊號在精度上沒什麼太大區別，它們的區別僅僅在於軍用訊號擴頻碼編號是保密的，只有軍方知道。就跟伊萬卡叫特朗普是什麼一樣，我們也不知道她到底是叫“Daddy”還是“Papa”，抑或是還有其他稱呼。而民用訊號接收機為了省錢跟接收機小型化，大都只用一個頻率，所以還是保留了電離層延遲的10米誤差，所以總體來說最終表現會比軍用訊號接收機差。

既然軍用訊號和民用訊號精度差不多，那為什麼要特地開發軍用訊號呢？保密！！！沒錯，民用訊號是完全對外公佈的，別人可以偽造，發射一個假的訊號，欺騙你，比如下面這個案例。而軍用訊號編碼是保密的，別人無法偽造，也就沒法用假訊號欺騙你了。

細心點進來看的同學可能已經注意到了，我們上面分析的誤差結果，最終乘以了一個引數PDOP。因為我們上面計算的均方差rms error實際上只是我們到一顆衛星的距離誤差，如下圖紅線。如果最終要轉換到藍線的4顆衛星定位誤差，還需要乘以PDOP。PDOP叫做幾何因子，跟我們用的衛星在空間的分佈有關。

我們常說北斗在亞太地區的定位精度要比GPS高，實際上說的是在亞太地區，北斗的PDOP要比GPS小，因為北斗不僅有中高地球軌道衛星MEO，還有地球同步軌道衛星GEO，還有傾斜地球同步軌道衛星IGSO，而GPS只有MEO。所以在我們測量和單顆衛星距離誤差相同的情況下，在亞太地區，最終的定位誤差，北斗要比GPS小。這個後續有時間再專門講下。

北斗衛星與北斗地圖完全不是一碼事，北斗地圖市蹭熱度的導航地圖，不要上當，只要手機支援北斗導航衛星任何地圖都能使用北斗衛星訊號定位

現在很多行業應用已經都使用來北斗了，比如我們常用的手機（除了蘋果），大部分手機晶片都是支援雙模定位的，即GPS和北斗導航定位，只是普通民眾感知不是很大，大概原因是受美國的衛星定位系統名稱“GPS”的影響吧，因為全球衛星定位也叫做GPS，而剛好與美國衛星定位系統的叫法相同，因此把這兩個籠統的認為是一個概念，認為就是指的美國GPS衛星定位系統，而導航軟體一般不會告訴你是採用什麼衛星定位系統，比如訊號弱的時候，僅提醒GPS訊號弱，其實如果手機是支援北斗和GPS定位情況，會結合兩者進行定位。

北斗衛星的特點

北斗衛星導航系統由空間段、地面段和使用者段三部分組成，可在全球範圍內全天候、全天時為各類使用者提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，並具短報文通訊能力，已經初步具備區域導航、定位和授時能力，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。

北斗精確度比GPS精準很多

北斗衛星導航系統的定位和授時能力，定位精度在全球範圍可達到10米以內，在亞太地區可達到5米以內。

在國內通過星地基增強，可以達到釐米級，事後毫米級的能力。經過實際實驗測試，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。

這樣的精確度簡直可以說秒殺GPS，當然誰也不會把自己的底牌全部露出來，GPS的精度也許比表面的更高，但是同樣，北斗的精確度應該也有所保留，畢竟這些方面涉及到了國家安全。

現在很多企業開始由GPS升級為北斗啦，體驗都非常好

目前，上汽智慧重卡已經做到誤差±3釐米，比洋山港小於±5釐米的技術要求更精準，並且一次成功率已達到100%，單點裝卸作業效率提升10%。”上汽集團前瞻技術研究部智慧駕駛分部高階經理張顯巨集說。

　　在山城重慶，市區9000輛公交車的車道級定位的位置資料，都被實時傳輸至管理後臺，由此保障運營安全、提高運營效率：市民可以獲得公交車更精確的到站時間，城市管理者可以更好監管車輛超速、賴站、越線等駕駛行為。

　　“通過將GPS定位終端升級為北斗高精度定位終端，公交車的定位誤差大幅度降低，提升車輛安全監控水平的同時，改善了乘客出行體驗”。

北斗的出現，中國自主研發的，我們應該驕傲

最近發生的關於美國禁售晶片給華為的事件，華為海思Quattroporte的迴應讓我們看到了，擁有自主智慧財產權是一件多麼重要的一件事。隨著中美貿易戰的升級，如果中國沒有北斗導航系統，一旦美國關閉GPS，那麼後果是不堪設想的，而中國的北斗導航系統變得強大時，GPS與北斗相互相容，搞聯合導航，在北斗剛起步時，困難重重時，美國並沒有提供任何幫助。總之，自主智慧財產權，掌握核心技術是非常重要的。

最後希望中國能擁有越來越多，自己生產的東西，祝中國科技能蒸蒸日上！