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中科院最年輕研究員徐穎:想破解北斗軍碼 不如去研發時光機
關鍵字: 北斗 徐穎破解北斗北斗到底有什么用?用途“只受想象力限制”
大家可能會問北斗系統已經發射這么多顆衛星,北斗到底有什么用呢?首先,業內有這樣一句名言:“衛星導航定位系統的應用只受想象力的限制”,毫不夸張的說,作為典型的國家重器,它就像我們水、電、還有公路一樣,是我們社會建設基礎的保障。歐盟曾經做過估算,衛星導航服務中斷2天就會給整個歐洲帶來超過10億歐元的損失。下面我們來看一下北斗應用的相關視頻。
北斗提升精確打擊精度,小動物也被嚇壞了
這是北斗系統一些典型應用,這個是藏羚羊遷徙,北斗系統保護野生動物;大興安嶺發生火災,北斗系統能夠為營救人員提供方位和方向的服務;這是北斗系統用于精確打擊,在安裝北斗系統后,我們國家的精確打擊,由上千米變到幾十米這樣一個量級范圍,連小動物也被嚇壞了;這是北斗用于海洋漁業,在海洋上我們所用的通信定位手段都非常少,有了北斗衛星導航,能夠有效保障漁民的生命安全;這是北斗系統用于大型車輛定位和監控;這是北斗系統用于我們精準農業,在農業現代化當中我們可以用北斗系統非常精密的控制;這是北斗系統用于我們大型集裝箱航運和海運。
以上這些只是北斗系統應用非常基本的方面,在這里,我想重點強調一下我們剛才看到的海洋漁業的應用。在這個應用中,北斗系統不僅提供了位置、導航和授時這樣的功能,而且還提供通信功能,漁民在海上能夠用北斗系統發短信,報平安。通信功能到底有什么用呢,這里我想引用一下美國GPS之父帕金森教授的一句名言,他曾經這樣盛贊北斗的導航通信一體化功能:“既能夠知道你在哪里,也能夠知道我在哪里,這是多么美妙的體驗。”
那么通信到底有什么用呢?給大家舉一個簡單的例子,大家都看過《魯賓遜漂流記》吧,如果有一天一個人漂流到了孤島上,能怎么辦呢?如果這個時候他選擇的是GPS,他只能知道自己在什么位置,無法通知別人前來救援,所以他還是只能夠在荒島上求生。如果我們用的是北斗系統,情況完全不一樣了,我們既可以知道自己位置在哪里,而且還能夠把我們位置發送到方圓幾十公里、幾百公里甚至千里之外的人。相信我,如果你選擇了北斗定位系統,你很快就可以在救援船上和你手持GPS的小伙伴說再見了~
我們講了這么多北斗系統非常好用,而且可用,為什么現在好像在生活當中我們大家似乎很少用北斗,好像GPS多一點。GPS衛星導航定位系統比北斗系統早建設了大約20年,20年的歷史鴻溝不是我們一朝一夕技術能夠填補的,GPS系統的應用推廣都已經非常成熟,比如現在最便宜的GPS芯片可能大約兩美元左右,而北斗系統的芯片價格由于量產等原因可能仍然普遍在百元左右。用不起制約著北斗發展,但是用不起不是制約主要因素,不敢用、不想用,這才是制約北斗發展的重要原因。
清華女生破解北斗?
北斗系統從誕生到現在,雖然已經通過多方面證明,精度和可靠性,完全不輸GPS導航系統,但是人們對北斗系統有著種種質疑。這是網上大概2011年左右傳得比較沸沸揚揚的新聞,當時媒體使用的標題是“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?當然不是。事實上真正不可靠的是GPS系統。因為GPS系統只被我們開放了民碼,而且GPS民碼信號戰爭時候很容易說變就變,美國就曾經在海灣戰爭的時候對歐盟關閉了GPS的信號,歐盟也非常的不滿意,所以為了保障自主權,歐盟才開始建伽利略系統。對我們來講也是如此,為了保障我們的可靠性,我們國家開始建設屬于我們自己的北斗系統。
2011年,高杏欣因“破解”北斗,獲得美國航空無線電委員會的表彰
我們回到清華女生破解北斗這個新聞上,實際上她只是破譯了北斗的民碼信號的偽碼序列。首先第一點,北斗建設過程當中,我們為了兼容和互操作的考慮,北斗的民碼設計和GPS、伽利略都是一脈相承的,并沒有特殊設計。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。她想破解這個沒有經過加密的民碼信號,首先是沒有技術難度的。從科學研究的角度來講就是一個信號檢測與估計的問題。事實上2012年的時候,我們國家已經公布了北斗的ICD文件,告訴了大家我們的民碼格式,希望全球的接收機廠商都能用這個ICD文件來生產相應的北斗接收機。
除了民碼之外,北斗還有軍碼,軍碼經過了加密等特殊設計等,這是穩定可靠的。如果想破解軍碼系統,我們可能建議一些更簡單的方式。那就是造時空穿越機穿越回到北斗軍碼設計的時候在旁邊偷聽好了。這個技術難度都比從技術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非常好用,而且非常穩定的。
作為一個衛星導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乘風破浪走向世界,謝謝大家。
想破解北斗軍碼?不如穿越吧
女神+學神,想膜的童鞋早已排隊
(綜合/觀察者網 周遠方)
- 責任編輯:周遠方
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