印度的NavIC:卫星导航系统的战略自主
为了实现其在卫星导航系统领域的战略自主，印度于2006年开始研发和建设自己的独立卫星导航系统。2018年，印度导航星座(NavIC)系统正式投入运行，成为与中国北斗系统、美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、欧盟伽利略系统并列的卫星导航系统。主要区别在于，NavIC系统是一个区域性系统，仅覆盖印度及其周边地区。
目前，印度正在大力扩大NavIC在印度智能手机上的安装和使用。短期内，由于智能手机制造商对R&D和生产成本的担忧，该政策能否有效实施仍有待观察；长期来看，科技民族主义已经成为科技企业全球扩张中需要特别关注的地缘政治风险。
2023年4月13日，印度空间技术公司Elena Geo Systems展示了首款由印度自主设计研发的NavIC芯片，与本地卫星导航系统NavIC相结合，可支持高精度导航、定位和授时应用。该公司创始人兼首席技术官韦兰(Velan)表示，“这种芯片将给印度带来巨大优势，因为无论是政府还是私营部门都可以摆脱对美国GPS系统的依赖”。
为了保持其在卫星导航领域的战略自主性，印度也在努力扩大NavIC系统在智能手机和其他设备中的使用。
1.印度NavIC的发展
NavIC是印度区域导航卫星系统(IRNSS)的运行名称，由印度空间研究组织(ISRO)开发，该组织是印度航天部下属的一个国家航天局，用于军事和商业目的。该系统完全由印度控制，所有设备均在印度制造，既可支持面向所有用户的非加密标准位置服务(SPS)，也可支持面向印度安全部门的加密受限服务(rs)。
1999印巴嘉吉冲突期间，美国拒绝了印度军方接入GPS系统的要求，导致印度军方的制导武器在冲突中无法使用。这一事件让当时仍依赖美国GPS系统和俄罗斯GLONASS系统的印度意识到了自己在导航领域的脆弱性，促使印度重点发展自己的卫星导航系统。
2006年，印度政府批准了IRNSS计划，并拨款6543.8+04.2亿卢比(约合2654.38+00万美元)。预计在2065.438+05年前建立类似美国GPS系统的独立区域卫星导航系统，覆盖印度全境及其边界以外654.38+0500公里的区域。
2065438年7月1日，IRNSS计划中的第一颗导航卫星IRNSS-1A在一次延迟后成功发射。从2013到2016，印度空间研究组织逐步发射了IRNSS计划中剩余的导航卫星。
2016年4月28日，最后一颗计划卫星irns 1-G发射成功。为庆祝IRNSS项目最后一颗卫星的成功发射，印度总理达莫达达斯·莫迪将IRNSS重新命名为印度星座导航，简称NavIC。然而，在2016年末，印度空间研究组织发现IRNSS-1A卫星上的所有铷原子钟都出现了故障，无法按照系统设计正常运行。
2065438年8月31日，用于替代IRNSS-1A卫星的IRNSS-1H卫星发射升空，但因设备故障未能到达指定轨道。2065438年4月11日，印度空间研究组织再次发射IRNSS-1I卫星，四天后成功到达预定轨道。
NavIC系统已经正式宣布完成。该系统* * *由7颗有效卫星组成，其中3颗卫星分别位于34 E、83 E和131.5° E的地球静止轨道上，另外4颗卫星在地球同步轨道上分为两组，分别与赤道面倾斜29度，分别与经度55 E和168°相交。
除了空间导航卫星，NavIC系统还包括一系列地面设施，包括用于确定卫星位置的无线电和激光测距设施、与卫星时钟同步的计时设施、用于检测卫星状态的航天器控制设施和数据通信设施。
2065438+2009年4月，印度道路运输和公路部要求印度所有商用车辆使用基于NavIC系统的车辆追踪器。2020年，NavIC系统被确认为国际海事组织世界无线电导航系统的组成部分，使商船能够使用NavIC系统获取位置信息。
同年，美国《2020国防授权法案》将NavIC系统与欧盟的伽利略系统、日本的QZSS系统一起纳入盟军导航卫星系统。2021年，印度空间部在年度报告中表示，印度空间研究组织将于2021年至2022年发射NVS-01卫星，以取代IRNSS-1G卫星，但发射计划已推迟至2023年。
第二，NavIC与世界主要卫星导航系统的比较
NavIC与其他卫星导航系统的主要区别在于使用范围。目前世界上有六大卫星导航系统，分别是中国北斗系统、美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、欧盟伽利略系统、日本准天顶系统(QZSS)和印度NavIC系统。
其中，中国北斗系统、美国GPS系统、俄罗斯GLONASS系统、欧盟伽利略系统是全球卫星导航系统，可以覆盖全球。日本的准天顶系统和印度的NavIC系统都是区域卫星导航系统。前者主要覆盖亚洲和大洋洲，以日本为重点，后者覆盖印度全境及其境外1500km。
由于应用范围较小，NavIC系统的卫星网络仍远远落后于其他全球卫星导航系统。截至目前，中国北斗系统由35颗卫星组成，美国GPS系统由32颗卫星组成，欧洲伽利略系统由30颗卫星组成，俄罗斯GLONASS系统由24颗卫星组成，NavIC系统仅由7颗有效卫星组成。
虽然范围有限，但NavIC被认为在技术上优于其他卫星导航系统。印度科学家认为，NavIC系统的双频技术比仅依赖L波段的GPS系统更先进。导航卫星的低频信号通过大气时，大气的干扰会改变其速度，从而产生频率误差。
由于GPS的单频技术只依赖于L波段，美国需要依靠不断更新的大气模型来评估精确的频率误差。NavIC系统主要工作在L波段频率1176.45 MHz和S波段频率2492.028 MHz。这种双频带技术使印度能够通过测量S波段和L波段之间的延迟差来评估实际延迟。
印度空间应用中心(SAC)主任塔潘·米斯拉(Tapan Misra)认为，这使得NavIC在没有任何模型的情况下寻找频率误差，比GPS更准确。
时任印度航天部长的吉滕德拉·辛格(Jitendra Singh)博士在一份声明中表示，NavIC的另一个优势是其卫星被放置在比美国GPS系统更高的轨道上:NavIC卫星被放置在地球静止轨道(GEO)和地球同步轨道(GSO)上，高度约为3.6万公里，而GPS卫星被放置在中地球轨道(MEO)上，高度约为2万公里。
虽然处于更高的轨道可能会削弱卫星信号，但也意味着障碍物更少，有利于提高NavIC系统的精度。据印度空间研究组织称，NavIC系统提供的位置精度优于20米，计时精度优于50纳秒。
第三，导航和智能手机
NavIC系统投入使用后，印度政府一直在努力扩大其使用范围。在2021，Sh。印度空间研究组织科学秘书r Umamaheswaran(r Umamaheswaran)在印度国家电信政策研究、创新和培训研究所(NTIPRIT)电信部的研讨会上表示，NavIC系统应该是印度市场上分销的手机的强制性系统。联合电信秘书兼DCC主席Shri Anshu Prakash也在会上表示，印度所有手机都必须使用NavlC。
印度并不是第一个推动本国卫星导航系统与智能手机兼容的国家。俄罗斯试图强制在俄罗斯销售的智能手机兼容GLONASS系统，以减少对美国GPS系统的依赖。中国北斗系统2020年6月建成。虽然没有强制要求，但到2021，中国制造的智能手机已经有94.5%支持北斗系统。
虽然印度政府大力推动印度智能手机兼容NavIC系统，但这一政策短期内未必能有效实施。
首先，印度政府和智能手机制造商的协调失败了。据路透社报道，在2022年9月的一次闭门会议中，印度政府试图推动三星、小米和苹果等科技巨头在2023年实现其智能手机产品与NavIC系统的兼容，但遭到了各大科技公司的反对，理由是NavIC系统的兼容需要公司调整其智能手机产品的硬件，这意味着更高的研发和生产成本，短期内难以实现。
印度电子和信息技术部随后表示，政府还没有为智能手机在印度兼容NavIC制定时间表，与科技公司的会议是协商性的，此事仍在与所有利益相关方讨论中。
其次，芯片供应商的支持并没有影响到智能手机厂商。为了推动NavIC系统在智能手机中的使用，印度政府一直与芯片公司保持着密切的合作。2022年9月，台湾省的芯片公司联发科表示，在额外硬件的帮助下，其5G手机的所有芯片组都将能够支持NavIC，该公司预测，两年内约80%的手机将支持5G。
美国芯片公司高通在一份声明中表示，多年来一直与印度空间研究组织合作，使其芯片组支持NavIC系统，并将继续这样做。然而，芯片供应的支持并没有解决智能手机制造商的担忧。
香港研究公司Counterpoint的高级半导体分析师Parv Sharma认为，支持NavIC系统的芯片组在印度的使用仍然有限，因为智能手机制造商仍然不愿增加额外的硬件和成本来与芯片配合工作。在印度政府的推动下，小米、realme、Oppo、Vivo和一加等制造商已经开始在印度市场销售支持NavIC系统的智能手机。
然而，根据CyberMedia Research的数据，从20265438年10月到2022年6月，在印度销售的总共* * * 2.56亿部智能手机中，只有大约2200万部支持NavIC系统。
最后，智能手机制造商对NavIC系统兼容性的担忧很难在短期内解决。智能手机制造商主要关心三个问题:
第一，硬件调整会导致成本上升。在智能手机上兼容NavIC系统，意味着芯片和硬件都需要调整，尤其是支持NavIC双频技术的芯片组，会大大增加厂商的研发和生产成本。
第二，2023年1个月的时限对厂商来说太紧了。支持NavIC系统的芯片和硬件调整很难在短时间内实现，因为新技术需要更多的测试和许可，大多数制造商已经为2024年推出的新机型做好了准备。
再次，NavIC系统目前使用的L5频段在智能手机中并不常见。大部分智能手机使用L1频段，只有少数机型支持L5频率。
制造商试图说服印度政府在NavIC系统中使用L1频段，因为这将使制造商更容易将NavIC系统集成到支持L1频段的芯片组中，从而降低自主开发的成本。然而，印度空间研究组织表示，至少在2024-2025年完成下一阶段的卫星发射计划之前，NavIC系统将无法支持L1波段。
四。结论
作为区域性卫星导航系统，虽然NavIC系统只在印度全境及其1500公里的边界区域使用，但其在区域内的位置和授时精度更具优势。为了保持在卫星导航领域的独立性，印度努力扩大NavIC的使用范围，尤其是印度的智能手机都兼容NavIC系统。
由于智能手机制造商对R&D和生产成本的担忧，有必要继续跟踪观察这一政策在短期内能否有效实施。但从长期来看，追求关键技术的战略自主性成为国家科技战略的主要目标，科技民族主义是当前科技企业全球扩张中需要特别关注的地缘政治风险。