日美分家?2024年不依賴GPS,最終實現0.3米精度導航

2020-12-05 環球科學貓

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作者:文/虞子期

在全球範圍之內,導航系統主要有四個,美國GPS、歐盟伽利略、中國北鬥、俄羅斯格洛納斯,這是在市場佔有率最大的,而還有一些部分國家也在組建自己的導航系統,來擺脫對其他國家的導航系統依賴。

其中日本最近又發布了新說明,那就是「準天頂衛星系統」要進行升級,然後徹底擺脫對美國GPS的依賴,所以這意味著日本未來也將可能逐步地實現自己的獨有導航系統,預計再發射3顆衛星,在2024年3月底組成有7顆衛星組成的星座,建成自己的衛星定位系統,最終將達到0.3米的精度。

所以日本確實從這個趨勢來看,是希望徹底擺脫對美國GPS的依賴,與美國「分家」,這樣就可以完成自己的導航利用和控制了,當然這個發展目標是非常正常的,任何一個國家都希望建立自己的導航系統,但是能夠做到的卻很少。

準天頂衛星系統如今如何?

日本的準天頂衛星導航系統(Quasi-Zenith/QZSS)系統其實屬於比較現代化的系統,是在2010年的時候建立的。在最初的時候,該導航系統只有3顆衛星,同時依靠美國的GPS支撐,所以也能夠通過時間的轉移,來完成日本的全球定位系統的區域性功能,這可以說日本的技術確實牛,同時在該系統發射之後,在2013年日本進行了擴展,將其擴展到了4顆衛星,能夠更加的強。

所以2020年的這一步,日本將繼續增加該定位系統的衛星數量,最終將在到2023年實現有7顆導航衛星,實現不依賴GPS的高精度定位導航。整個系統的終極目標是在2036年,導航空間信號測距誤差維持在0.3米左右,所以這個0.3米精確度相當的高。當然日本按照科技的實力來看,這不是吹的,絕對是有這個實力的,航天技術確實不可小覷。

日本為何要建立自己的系統?

很明顯,日本這樣做的目的很簡單,長期依賴於美國GPS,除了給予支持的費用之外,還對自己的安全沒有保障,所以日本的首要目的就是保證日本的空間安全,這樣才可能消除自己所擔心的問題,這樣日本進行各種監控也更加的方便。

第二,日本希望利用太空技術的開發,來驅動日本經濟的增長,大家要知道,日本的現有的這個系統包含了三菱電機、日立、伊藤忠商事等59家相關企業的合力研究。

所以如果再次提升對該系統的擴展,那麼受益的也將是日本自己的企業,還有推動日本空間技術的發展實力,因為準天頂衛星系統(QZSS)是其中日本如今空間研發之中最高優先級的項目之一,所以日本也是希望能夠在航天發展之中佔據重要的地外,這實屬正常的情況,日本在未來也將是全球競爭市場的一個關鍵,準天頂衛星系統建成後,可以在許多領域中有所應用,跟我們如今的全球四大主要導航系統比較類似。

不過日本也是一直希望能擺脫GPS限制,擁有自己的衛星導航系統,但是就算是再發射三顆衛星,實現7顆衛星,終將不依賴GPS衛星,只是這樣做還是不能覆蓋全球任意位置,至少在精確度上肯定沒有依賴於GPS那麼強,最多對自己國家的運用稍微好一些,所以日本還需要更多衛星支持才行,就是上面說的2036年的目標。

全球並非一國提出建立導航系統

其實在日本發布想獨立擁有自己的導航系統時候,2020年還有一個國家希望建立自己的導航衛星,那就是阿聯。阿聯國家太空科學和技術中心在2021年公開表示,預計在2021年發射第一顆導航衛星,過後將連續的進行導航衛星改善並且發射,並藉此選擇某種技術,設計和開發(導航)衛星及有效載荷,並將擁有智慧財產權。如果成功的話,該項目可以進一步擴大。

所以全球導航衛星系統的建設規模越來越大,如今世界各國都在想辦法實施航天技術,同時阿聯近些年來對航天事業的發展投資非常的大,例如還發射了火星探測器,所以阿聯的實力還是有,主要真的是「財大氣粗」,什麼東西都先自己擁有,這可能就是有錢人的世界吧,當然提升自己國家的綜合實力,這也是有必要的。

所以綜合情況來說,未來地球上空將會飄動更多的衛星,因為很多國家都想實現這一些目標,那麼投資很大。當然這看上去是好事情,但是科學家們也在擔心一個問題的出現,那就是如果未來的衛星發射過多,導致了地球上空出現人造衛星的擁擠,很可能帶來另外一種災難性的問題,所以這有好有壞,如今地球上空已經是成本的增長衛星,並且太空垃圾也在逐步增多。

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