距離上一顆北鬥衛星成功發射不到20天,全球四大導航系統之一的北鬥導航近日又有雙星升空組網,給世界導航格局亦帶來了更多想像空間。中國的北鬥系統歷經了三代的發展,計劃中的北鬥三號將在2018年覆蓋大多數亞太國家,2020年完成建設,提供全球定位服務。
在北鬥衛星導航系統(BDS)出來之前,美國的全球定位系統GPS、歐洲的伽利略計劃(GALILEO)、俄羅斯的格洛納斯(GLONASS)已加入了門檻極高的衛星導航系統世界俱樂部。在全球範圍內已有成熟導航系統的大背景下,中國費時費錢費力自行發展「北鬥」衛星導航系統其深層用意何在?背後又有著怎樣的故事?
全球定位系統在美國多場海外戰爭中發揮奇效
GPS是全球定位系統(Global Positioning System)的英文簡稱,系當下舉世公認的全球導航系統老大。GPS初起始於1958年美國軍方的一個項目,1964年投入使用。20世紀70年代,美國陸海空三軍聯合研製了新一代衛星定位系統GPS,當時主要目的是為陸海空三大領域提供實時、全天候和全球性的導航服務,並用於情報搜集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的。經過20餘年的研究實驗,耗資300億美元,全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座於1994年正式布設完成。
早在上世紀90年代海灣戰爭期間,GPS全球定位系統在空襲伊拉克時已起到出奇制勝的效果。美軍運用GPS給全球上了一堂印象深刻的大課,依靠GPS系統,美軍兩枚飛彈先後攻擊同一目標,並且後發飛彈通過前一枚飛彈炸開的洞口成功鑽入目標內部爆炸。
其後,在阿富汗戰爭、伊拉克戰爭等戰役中,美軍將GPS系統的效用多次提升,使得其成為戰場導航和通信系統的主幹以及精確炸彈和飛彈的最主要制導系統,創造了多次戰爭奇蹟。
中國在旁觀這幾場戰爭中得以充分認識到了現代化高科技戰爭的魔力,此後「自主衛星系統是大國必備」成為中國軍隊中的共識。
必須擁有自主衛星導航系統
美國GPS衛星導航系統有軍用、民用之分,軍用版僅供美軍自己使用,即便歐洲盟軍也分享不了這份福利,而民用版則可供全世界使用。但令其他國家頭疼的是,GPS民用版信號精確度遠低於軍用版,最高定位精度只有10米,雖然打擊精度相比其他制導提高不少,但是相比軍用版來說,打擊精度相差幾近10倍。
中國當時作為衛星導航系統的看客,雖已見識到GPS全球定位系統的奇效,但軍方、民間都只能使用民用版GPS。為提高武器打擊精度,中國軍方在海灣戰爭後即開始嘗試在部分飛彈中加裝民用版GPS作為制導系統,力圖完善精確打擊能力。
但令中國耿耿於懷的不僅僅是民用版GPS受限於信號的精確度,更要命的一點是,握有主動權的美國可以根據即時情形——對自己國家利益的影響程度——來確定誰可以繼續使用GPS。換言之,美國何時想讓GPS停止工作就能何時停。
1993年7月23日,中國「銀河」號貨輪在印度洋上正常航行時突然被迫停止前行。事後公眾方才知曉,原來是美國以指控中國「銀河號」貨輪將製造化學武器的原料運往伊朗為由,強行要求「銀河號」停船接受檢查,並關閉GPS導航服務致使中國船隻失去方向感,迫使其自然停止航行,製造了震驚世界的「銀河號」事件。
這次事件使中國意識到,依靠美國的GPS是靠不住的,中國必須擁有自己能把控得住的衛星導航系統。
中國在伽利略項目蒙羞 催化北鬥全球組網
伽利略系統由歐盟通過歐洲空間局和歐洲導航衛星系統管理局建造,預期造價約50億歐元。該系統目的之一即是為歐盟提供一個自主的高精度定位系統,獨立於俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS)和美國的全球定位系統(GPS)。
2003年中國承諾投資2.7億美元參加歐洲的伽利略項目開發,但直到2007年中國仍被以安全等緣由排除於重大決策之外。多年被排除在外,中國感到被嚴重利用,甚至是被羞辱了。
伽利略系統計劃發射30顆衛星,其首顆試驗衛星GIOVE-A於2005年12月28日發射,首顆正式衛星於2011年8月21日發射。伽利略系統於2016年12月15日在布魯塞爾舉行了啟用儀式,提供早期服務,計劃於2017年到2018年提供初步工作服務,最終於2019年具備完全工作能力。
該系統的30顆衛星預計將於2020年前發射完成,其中包含24顆工作衛星和6顆備用衛星。但實際上伽利略項目已遠落後於原先的計劃。被逼無奈的中國人則不斷前行,在開發自己的導航系統上進展迅速。
「真令人難以置信」,比利時Eutralex航天機構主席福布(Michelle Forbes)曾與中國協作者打過交道,他向外界表示,「中國人確定主次,做出決策。沒有爭論,沒有談判。這與歐洲不同,歐盟做什麼事之前,必須統一27種不同意見。」
如今,繼美國的GPS和俄羅斯的GLONASS之後,全球第三個充分運行的導航系統是北鬥,而非伽利略。
曾任美國空軍空間分析師的威登(Brian Weedon)稱:「中國不會輕易忘記所受的冷落,往往會以精明的方式做出反應。」 另有一種流傳的說法稱,中國未從伽利略項目獲得預期價值,並做出周密考慮、針鋒相對的反應,北鬥和伽利略頻率重合便是實例。
在北鬥三號即將於2020年完成建設,提供全球定位服務之際,去討論中國北鬥衛星導航系統研發初衷如何已無更多意義。但可以肯定的一點是,作為崛起中的世界大國,中國已瞭然必須擁有屬於自己的全球衛星導航系統。