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我国研发国产卫星导航系统 避免战时依赖美国
文章来源: 世界报 文章作者: 渠洋 石江月 发布时间: 2006-08-21   字体: [ ]  
 

  提到卫星导航定位系统,就不能不说说大名鼎鼎的GPS了。GPS(Global Positioning System,全球定位系统)是世界上第一种覆盖全球范围的卫星导航定位系统,目前通过24颗卫星构成的星座能够有效覆盖全球大约97%的面积。此外,能与之抗衡的只有俄罗斯的GLONASS系统,这一系统在前苏联时代开始建立,目前在轨星只有6颗可用,不能独立组网,只能与GPS联合使用。目前,GPS定位精度可达15米,测速精度0.1米/秒;GLONASS导航定位精度约为30—100米,测速精度0.15米/秒。

  曾有国内媒体报道称,“北斗一号”系统是中国版“GPS”,这是很不准确的。首先,“北斗一号”是区域卫星导航系统,只能覆盖中国及其周边地区;而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统,在全球的任何一点,只要卫星信号未被遮蔽或干扰,都能接收到三维坐标。其次是作用原理不同,“北斗一号”是用户先发射需要定位的信号,通过卫星转发至地面控制中心,地面控制中心解算出位置后再通过卫星转发给用户;而GPS和GLONASS只需要接收4个卫星的位置信息,由自己解算出三维坐标。这是由于“北斗一号”本身是两维导航系统,仅靠2颗星的观测量尚不能定位,观测量的取得及定位解算均需在地面中心站进行。

  虽然不及GPS神通广大,但“北斗”系统也有着GPS和GLONASS无法比拟的独特优势。“北斗星通”卫星导航技术公司总裁周儒欣表示,“北斗”系统主要有三大功能:快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS民用定位精度相当;短报文通信,一次可传送多达120个汉字的信息;精密授时,精度达20纳秒。

  对于西方媒体大力鼓吹的所谓“北斗”系统主要用于军事用途,中国的专业人士纷纷表示质疑。他们指出了以下关键几点:1.“北斗”系统定位依靠地球椭圆球轨道面,所以,对于实际应用来说, 因为存在高度上的误差,必须依靠精确数字地图矫正。这对于缺少大量班级数字化系统的中国军队是实质上的阻碍。2.“北斗”系统是同步卫星,这意味着落地信号功率很小,需要有碟型天线。但导弹的卫星信号接收系统很难做到微型化。3.同步卫星相对于终端来说,下行波束的角度很窄,也就是说,运动的地面终端必须不断调整天线的指向,在车船上,需要一整套的稳定装置,而对于高速运动的设备,这是几乎做不到的。4.“北斗”系统规划为4颗卫星,但是定位只用两颗卫星,另两颗是备用星(目前只发射了一颗),只能为终端用户提供经度和纬度,无法为用户提供所在高度的数据,因此需要另设地面中心站的推算高度。这在定位精度和效率上无法达到GPS军用定位精度。

  众所周知的是,GPS从诞生时起就是由美国国防部掌握的国防战略卫星导航定位网,而GLONASS更是带着浓厚的军事对抗色彩而部署的。尽管进入20世纪90年代以来,美、俄两国出于巨大经济、政治利益考虑先后开放了民用领域,但在核心使用方面,仍未对军用领域开放。与之相比,“北斗”系统从未对民用性能和精度进行人为限制。目前,“北斗”系统服务于导航定位、指挥控制、精密测量、目标监控等国内多应用领域。

  群雄逐鹿世界卫星导航定位市场

  第一次海湾战争美军首次正式使用全球卫星导航定位系统于实战,标志着卫星在实战中的作用发生了性质上的改变,从辅助变为主导,从被动变为主动(主动不仅表现在它与具体作战行动和武器打击直接结合,而且甚至表现在它直接成为某种攻击武器),从单一功能变成多功能。到阿富汗战争和伊拉克战争时,美军使用精确制导武器的比例比海湾战争增加了近100倍,而它们基本上都全部或部分依靠GPS进行目标引导。精确制导武器的大规模使用,标志着“精确打击时代”的来临,而战争的规则也随之发生改变,谁能料敌于前,从而一击必杀,谁就能掌控现代战争的主导权。而这种能力取得的关键就在于提高自身对战争要素(装备、监控、环境等)精确导引的能力和摧毁敌方对这种能力的掌握。

  20世纪90年代,美国开放了GPS民用领域,截止目前,卫星导航定位市场已经演变为每年价值近千亿美元的一系列全球性产业链和战略合作关系。大多数国家和地区的整体经济发展已经不由自主地被捆在美国的这辆战车上。GPS在民用领域的影响力甚至已经超越了其最初的军事色彩。

  为继续推进GPS在军民领域这种独霸式的地位,美国政府除宣布将进一步提高民用C/A码(距离信号编码)精度外,正继续完善GPS系统。目前洛·马公司正在进行8颗GPS—2 RM卫星现代化的工作。此外,由波音公司研制的首颗GPS—3卫星预计于2013年发射,GPS—3全面运行预计在2015至2020年实现。GPS—3的信号发射功率将提高100倍,信号抗干扰能力提高1000倍以上,定位精度提高到0.2至0.5米,可使卫星制导弹药的精度达到1米以内。

  面对这种居高临下的强势,包括俄、欧、中、印在内的世界主要科技体选择了独立发展、联合生存的道路,其中欧洲的“伽利略”计划成为主要节点,除中、俄积极参与外,印度将要发展的以6到7颗卫星组成的南亚区域卫星导航系统也选择了与“伽利略”的合作。此外,为减少对GPS的依赖,中、印、德等国都发展了GPS/GLONASS兼容接收系统。

  无论是GPS,还是欧洲“伽利略”,政府的政策支持都扮演了至关重要的角色。为推动“北斗”系统的战略发展,2005年9月,中国国家发展改革委员会、国防科工委联合发出《关于加速推进北斗导航系统应用有关工作的通知》,正式将“北斗”导航系统建设列为国家基础建设规划。据《中国航空报》报道,“北斗一号”总设计师、国家高轨道通讯卫星首席专家、中国空间技术研究院研究员范本尧表示,2010年前,集无源和有源定位于一体的我国导航定位系统——二代“北斗”将建成,届时,国民经济各领域都将从中获得更大的效益。

 
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