网上一直流传着一组数字：美国GPS定位精度0.1米，俄罗斯格洛纳斯1.5米。0.1米是什么概念？差不多一只手掌宽。这么一摆，好像美国把所有人甩开了一大截。

可这组数字藏着一个没说出口的前提：美国那0.1米，是军用信号再叠上差分增强才压出来的。俄罗斯官方给民用信号写下的承诺，是7米。拿特殊条件下的最好成绩去比，就像拿短跑冠军的冲刺速度，去比普通人散步。

那么，把三家拉回同一条起跑线，中国北斗到底是多少？

两个漂亮数字，各带一张附加条件

先看美国。GPS的信号分成两路：一路给军队，用的是P(Y)码和新一代M码；另一路给全世界的普通人，手机、车机、共享单车用的都是它。

民用这一路，美国官方的标准定位服务写得明明白白：水平误差不超过9米，按95%的概率算。卫星状态好的时候，实际一般能做到3到5米。

那0.1米从哪来？军用信号的性能美国从不公开，按公开的军事技术估算，军用单点定位大约在1到3米。

要再往下压，得靠地面差分站或者精密星历、钟差产品一起修正，才能压进0.1米级，用在精确制导的末端、战场测绘这类地方。

翻成大白话：同一台手机用的是民用信号，摸不到0.1米。你导航时偏出去半栋楼，手机没坏，它本来就在米级那一档。

而且民用这一档，美国自己还拧过开关。早年民用信号被人为掺进误差，精度压在100米左右；直到2000年5月1日取消这项“选择可用性”政策，民用精度才一下子提到10到20米。

别人家的系统，精度给多少、什么时候给，都捏在别人手里。

再看俄罗斯。格洛纳斯官方给民用信号的承诺是水平不超过7米，实际跑出来大约4到7米，跟GPS民用落在同一档，不同场景下互有长短。

1.5米对应的，是观测条件理想时的实测成绩，或者叠了差分增强之后的结果。

两个数字一拆开就清楚了：美国那个是军用加增强，俄罗斯那个是好条件下的最好成绩，都不能直接拿去跟谁的民用信号硬碰。

真正该放上秤的，是2020年7月31日正式开通的北斗三号。从那天起，中国有了跟老牌系统摆在一起比的底气。

北斗亮底牌，一套系统三把尺子

要回答北斗是多少，得先说清楚拿哪把尺子量。卫星导航的精度从来不止一个数，民用单点、增强服务、军用信号，是三把完全不同的尺子。

第一把尺子，民用单点，也就是你打开手机地图那一刻用的。

2022年11月发布的《新时代的中国北斗》白皮书，把北斗三号的成绩单公开摆了出来：全球范围水平定位优于9米，到了亚太地区，水平和垂直都优于5米。

5米差不多是一辆家用轿车的车身长度。在你自己家门口，北斗定位的误差大致就落在这么一个车身之内。

第二把尺子，增强服务。光靠天上的卫星，精度到米级就到头了，想再往下走，得在地面铺一张网。

中国建起了北斗地基增强系统，超过2500个地基增强站连成一张网，实时动态定位水平精度能到2到3厘米，事后处理能到5毫米。

厘米级意味着什么？意味着能分清一辆车在哪条车道上，而不只是知道它在哪条路上。靠的就是地上这些站点日夜不停地算误差、播修正。

这里有条线得守住：厘米级是增强之后的成绩，不能拿来当北斗的单点精度说。GPS手里也有自己的增强网络，比增强就得跟增强比。

第三把尺子，军用。北斗的军用信号和美国、俄罗斯一样，性能指标不对外公开。北斗军用差分精度没有官方给过数字，只能说，据估计它与GPS处于相近的梯队。

但它至少说明一件事：美国手里那个手掌宽的0.1米，换到同样的条件下，北斗大概也站在相近的一级上。

拉回同一条起跑线再比一次

有了三把尺子，就能做一件网上那组数字没做的事：同一把尺子量三家。

先比民用单点。GPS承诺水平9米，格洛纳斯水平7米，北斗全球水平优于9米。三家都在米级，谁也甩不开谁。

实际运行中，三家都在几米的范围里打转；可一到亚太，北斗优于5米的成绩就明显占了上风。

为什么偏偏在亚太强？因为北斗的星座长得不一样。GPS的卫星全部在中圆地球轨道上绕着地球转。

北斗三号是30颗卫星的混合编队：24颗中圆轨道卫星负责全球，另外3颗倾斜地球同步轨道卫星、3颗地球静止轨道卫星，长时间守在亚太上空。

这么一搭配，在亚太抬头看天，能看见的北斗卫星通常有12到16颗，GPS一般是6到10颗。

说得再直白一点，家门口头顶上的北斗星更多，几何分布更好，接收机用来交叉定位的参照点更多、角度更好，算出来的位置自然更准。

再比增强服务。北斗和GPS都能做到厘米级实时定位，基本打平。格洛纳斯也有增强系统，精度不差，但覆盖主要在俄罗斯境内和周边。

最后比军用差分，这一档没有权威公开数字，全是估计：北斗据估计与GPS相近，格洛纳斯差分增强后大约在0.3到1米。

俄罗斯也有自己的长处，轨道倾角定在64.8度，高纬度地区覆盖比另外两家都好，这是照着本土和北极航道设计的。

三把尺子的结果叠在一起，北斗的位置就清楚了：全球范围和GPS并驾齐驱，在亚太自家门口领先一步，增强和军用两档压过格洛纳斯。至于全球谁是第一，GPS和北斗各有长处，谁都没法独占这个名头。

买不来的原子钟，只能自己造

三家精度为什么会拉开？最关键的一环，藏在每颗卫星肚子里那口原子钟上。

卫星导航说穿了是算时间：卫星报出发信号的时刻，接收机记下收到的时刻，两者一减再乘上光速，就是距离。

光跑得太快，钟慢一丝，落到地上就偏几米。钟的稳定度会一路传下去，从卫星钟差预报，到星历产品，最后落到你手机上那个蓝点。

北斗三号用的是中国自己研制的氢原子钟，日稳定度优于1E-15。格洛纳斯-M卫星上的铷钟大约是5E-14，两者一比，稳定度差出几十倍。

钟之外，还有地面站。格洛纳斯的监控站大多建在俄罗斯境内，卫星飞出本土视野，星历更新就跟不上；格洛纳斯-M设计寿命约7年，坏得快就得发得勤，维持星座的压力更大。

北斗的地面站也主要在国内，但它有一招星间链路：卫星之间能直接测距、互传数据，星座可以自主运行。地面站看不到的地方，卫星彼此帮着盯。

这口钟、这套链路，当初是被逼出来的。美国禁售高性能星载原子钟，中国参与伽利略计划后又被排除在核心决策之外，2007年转向全力自主。

买不来，学不到，那就只能一颗钟一颗钟自己造出来。

现在回到开头那只手掌。0.1米是美国军用信号加上增强之后的成绩，1.5米是俄罗斯在理想条件下跑出来的最好成绩。

把三家放回同一条起跑线，中国是多少？民用单点全球优于9米、亚太优于5米，地基增强做到厘米级，军用差分的具体数字未公开，据估计与GPS处于相近水平，在亚太还快了半步。

下次在家门口打开地图，那个蓝点稳稳落在你脚下时，头顶上正有十几颗北斗卫星在替你对时间，它们肚子里那口钟，是当年买不到之后自己造出来的。

参考资料：

《新时代的中国北斗》白皮书.国务院新闻办公室

GPS民用信号标准定位服务精度承诺.美国国防部

GLONASS民用信号精度标准.俄罗斯联邦航天局（Roscosmos）

北斗卫星导航系统公开服务性能规范（3.0版）.中国卫星导航系统管理办公室

《北斗卫星导航系统发展报告》.中国卫星导航系统管理办公室