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云顶娱乐app:专家预测未来卫星导航系统领域是

时间:2019-07-30 06:39来源:军情
李莉 卫星 导航系统 。仓小宝制图 4月15日零时16分,我国西昌卫星发射中心成功将第2颗北斗导航卫星送入预定轨道。据中国航天科技集团公司透露,中国自主研制的北斗二号系列卫星今

  李莉

卫星导航系统。仓小宝制图

  4月15日零时16分,我国西昌卫星发射中心成功将第2颗北斗导航卫星送入预定轨道。据中国航天科技集团公司透露,中国自主研制的北斗二号系列卫星今年起将进入组网高峰期,预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统。该集团宇航部负责人介绍,目前北斗卫星组网首发星发射已进入倒计时,在今明两年我们要发射10颗左右的导航卫星,计划2015年建成一个由三十几颗卫星组成的全球导航定位系统。“北斗”系统建成后,我国将在卫星应用方面摆脱对国外卫星导航系统的依赖。

新闻背景

  全球导航定位系统已深入普通人生活

据俄罗斯联邦航天署网站介绍,俄计划今年发射9颗GLONASS全球导航系统的卫星。预计到今年年底,GLONASS系统在轨卫星的总数将达到24颗,即除了每个轨道面上平均分布7颗工作卫星外,各轨道面上再增加1颗在轨备用卫星,其信号范围将从覆盖俄罗斯全境扩大到覆盖全球。此举可使GLONASS卫星导航系统判读地面精度比以往提高30-40%,导航信号的精度也随之提高近2倍。届时,GLONASS系统与美国的gps系统之间的竞争,将更加激烈。

  今天,运行在太空的众多人造卫星已经成为人类政治、经济、文化等所有活动的“中枢神经”。新闻传播、通信娱乐、金融服务、上网冲浪……这些无不有赖于各种各样的卫星。而现代军事对卫星的依赖更是到了空前的程度,从侦察、预警、遥感、监视到天气预报、指挥通信、精确制导,都与卫星须臾不可离。除了大量使用侦察卫星、预警卫星和通信卫星外,导航定位卫星一直发挥着巨大的作用。

“北极熊”要抢的“奶酪”

  导航定位系统具有无可比拟的技术优越性:

云顶娱乐app ,全球通讯、航天、探矿、救援、国防安全等领域,都离不开卫星导航系统。上世纪80年代,这个领域一直是由美国GPS系统垄断。俄罗斯不甘心看到如此大的一块“奶酪”让美国一家独享,为了维护自己的战略利益,“北极熊”开始积极研发本国的卫星导航系统。

  ——全天候、全天时、全球覆盖能力。全球导航定位系统在真正意义上实现了全天候、全天时的导航定位能力。如美国GPS,24颗GPS卫星配置在6个轨道平面内,用户在任何时间都至少能看到4颗卫星,可实现全球范围连续、近实时的定位、测速与授时。

GLONASS是由俄罗斯单独研发部署的卫星导航系统,该项目启动于上世纪70年代,这一系统至少需要18颗卫星为俄全境提供卫星定位及导航服务,如要提供全球服务,则需要24颗卫星在轨工作。GLONASS系统完成全部卫星的部署后,其卫星导航范围可覆盖整个地球表面和近地空间,定位精度将达到1.5米之内!

  ——七维高精度。一般导航定位卫星均可提供三维位置、三维速度和时间共七维高精度信息。任何有精确定位系统接收器授权的用户,只要有密码就可得到精确的定位、速度矢量、时间和导航信息。

1.5米,这意味着俄军的精确制导打击能力,将进入一个可怕的“点穴”时代。形象一点说,就是空军战机可以在几十公里甚至更远的距离上对地面一辆高速行驶的汽车进行精确定位,并发射导弹将其摧毁;海军舰艇可在水下几百米的深度发射战略核武器,利用GLONASS系统的定位坐标,精准打击对手的战略要点(战略核武器攻击的精度误差一般在500米左右)。

  ——接收机轻便实用。导航定位系统的用户接收机可以做得很小,可装在各种武器平台上,也可以加装在巡航导弹、灵巧弹药的制导系统中,甚至可以由单兵手持,使用非常方便。

目前,俄GLONASS卫星导航系统拥有工作卫星21颗,分布在3个轨道平面上,同时还有3颗备份卫星。每颗卫星都在1.91万公里高的轨道上运行,周期为11小时15分。GLONASS系统一直处于降效运行状态,现只有8颗卫星能够正常工作,其精度要比美国GPS系统低。近年来,俄罗斯积极着手对 GLONASS进行技术改造。不久前,他们刚发射了3颗新型“旋风”卫星。该卫星的设计寿命将为7~8年,具有更好的技术性能。

  ——通用坐标。全球定位系统使用的是导航坐标,该系统可很容易地转换成任何的坐标参照点。

尽管GLONASS与GPS同为全球卫星导航系统,但彼此有许多不同之处。GLONASS定位的精准度,和GPS相比有一定差距,但其具有更强的抗干扰能力。由于坐标和时间上的使用标准不同,GLONASS虽在国际通用上有其局限性,但在至关战略存亡的安全重要性上,此设计避免了战时自己卫星信号被敌干扰。

  ——用户使用安全,系统生存能力强。全球导航定位系统一般采取被动导航方式,用户不易暴露自己的地理位置,导航定位安全可靠。同时,由于在全球定位系统组合中卫星的数量多,所以某颗卫星失败将不会对整个系统造成严重的影响。

从“两强对抗”到“四分天下”

  全球导航定位系统在军事应用中意义非凡

全球卫星导航系统,被称作“人类在太空里的眼睛”,哪个国家拥有这双“眼睛”,就好比掌握了太空战制胜的“王牌”。军事需要和不可小觑的商业利益,使世界各国在这一领域的竞争日趋激烈。

  从作战指挥的实质来看,今天的作战指挥与历史上的作战指挥活动并无本质不同,都是指挥员运用兵力在一定的空间和时间内达成一定目的的活动。

目前,世界上仅有4套卫星导航系统处于工作或研制状态,即美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的“伽利略”以及我国的“北斗”。

  在作战中,对兵力兵器时间和空间位置的定位和控制是完成作战任务的基本前提。在科学技术不发达的时代,这是一个相当的难题,战争史上兵力迷失方向、找错部队、机动失误等现象不胜枚举。而全球导航定位系统的建立从根本上解决了这一问题。

GPS是美国历时20多年,耗资200多亿美元建立起来的卫星导航系统,其功能目前最为完备。为了防范“某些国家”利用该系统威胁美国,GPS系统对外国只提供低精度的卫星导航信号。一旦发生威胁自身安全的军事冲突,美国会马上切断卫星导航服务。为了不让美国牵着鼻子走,欧盟在上个世纪90年代末决定:在太空中安置属于自己的“眼睛”——“伽利略”系统。

  建立卫星导航系统,通俗地说,就是织造一张覆盖全球的“天眼”网络,对于提升大国国防实力,其重要性难以替代。借助全球导航定位系统,战斗机、轰炸机、侦察机和特种作战飞机可以全天候准确无误地执行任务;坦克编队可在没有特征的沙漠地带完成精确的机动;扫雷部队可安全通过雷区、准确测定布雷位置以便将其摧毁;给养运输车能在沙漠中发现作战人员并为其提供补给;特别行动直升机与攻击直升机能够协同作战。全球导航定位系统还使空中加油机与需要加油的作战飞机能够更快地相互找到对方。

欧盟“伽利略”系统2002年正式启动,目标是建成覆盖全球的卫星导航系统,既可以为公众提供基本信号,也可以为政府提供高度保密的信号,从而打破美国在这一领域的垄断。欧盟将为整个计划投入42亿多美元,总共发射30颗卫星。据专家介绍,一旦30颗卫星全部在轨运行,精确度将比GPS系统更高。

  ——授时。全球导航定位系统可提供准确的时间和频率,从而广泛应用于授时校频。在通信、网络的时间同步,以及部队机动、作战中统一时间标准均具有重要的意义。

欧盟方面称,“伽利略”计划将严格遵守“仅限于民用”的原则。系统的首颗卫星是用俄罗斯的“联盟”号运载火箭推上了太空。作为“伽利略”计划的首个非欧盟合作伙伴,我国承诺向该计划投资2亿欧元。

  ——导航。当前,GPS与惯性制导相结合是军用飞机上普遍采用的一种导航方式,这种导航方式可由GPS提供精确的位置和速度信息,而惯性制导因不易受到干扰,可在无GPS信号时提供导航信号并使系统迅速更新。美军目前的军用飞机大量采用此种导航方式。

作为国家安全和经济社会的核心基础设施,卫星导航系统决不能依赖于他国系统。我国于1994年开始自行研制国产卫星定位系统——“北斗”。据专家介绍,我国卫星导航系统建设分为三步走。第一步,北斗一号系统,已于2003年建成并投入运营;第二步,北斗二号区域系统,于2004年启动,预计2012年建成;第三步,覆盖全球、高精度的北斗二号全球系统,预计2020年建成。

  ——单兵或部队定位。全球导航定位接收机可以做到小型化、手持式,因而携带方便,它还可与其他手持式通信设备组合在一起,是野战部队和机动作战部队不可缺少的装备。海湾战争期间,GPS接收机就很受美军部队欢迎,一度出现了军用GPS接收机严重短缺的现象,当时美国陆军每连或180多人就有1台GPS接收机。而伊拉克战争中,地面部队至少拥有10万台精密轻型GPS接收机,每个班至少一台。

北斗一号系统已连续稳定运行了6年多,在部队巡逻、作战指挥、训练演习、抢险救灾等军事活动中发挥了重要作用。特别是2008年汶川抗震救灾,北斗一号系统发挥了其独特的技术优势。今年1月17日,随着第3颗卫星成功发射,北斗二号卫星导航系统进入加速组网阶段。

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