專家預測未來衛星導航系統領域是"四分天下"

2020-11-23 網易汽車

全球衛星導航系統,被稱作「人類在太空裡的眼睛」,哪個國家擁有這雙「眼睛」,就好比掌握了太空戰制勝的「王牌」。軍事需要和不可小覷的商業利益。目前,世界上僅有4套衛星導航系統處於工作或研製狀態,即美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的「伽利略」以及我國的「北鬥」。

網易汽車綜合2月9日報導 據俄羅斯聯邦航天署網站介紹,俄計劃今年發射9顆GLONASS全球導航系統的衛星。預計到今年年底,GLONASS系統在軌衛星的總數將達到24顆,即除了每個軌道面上平均分布7顆工作衛星外,各軌道面上再增加1顆在軌備用衛星,其信號範圍將從覆蓋俄羅斯全境擴大到覆蓋全球。此舉可使GLONASS衛星導航系統判讀地面精度比以往提高30-40%,導航信號的精度也隨之提高近2倍。屆時,GLONASS系統與美國的GPS系統之間的競爭,將更加激烈。

「北極熊」要搶的「奶酪」

全球通訊、航天、探礦、救援、國防安全等領域,都離不開衛星導航系統。上世紀80年代,這個領域一直是由美國GPS系統壟斷。俄羅斯不甘心看到如此大的一塊「奶酪」讓美國一家獨享,為了維護自己的戰略利益,「北極熊」開始積極研發本國的衛星導航系統。

GLONASS是由俄羅斯單獨研發部署的衛星導航系統,該項目啟動於上世紀70年代,這一系統至少需要18顆衛星為俄全境提供衛星定位及導航服務,如要提供全球服務,則需要24顆衛星在軌工作。GLONASS系統完成全部衛星的部署後,其衛星導航範圍可覆蓋整個地球表面和近地空間,定位精度將達到1.5米之內!

1.5米,這意味著俄軍的精確制導打擊能力,將進入一個可怕的「點穴」時代。形象一點說,就是空軍戰機可以在幾十公裡甚至更遠的距離上對地面一輛高速行駛的汽車進行精確定位,並發射飛彈將其摧毀;海軍艦艇可在水下幾百米的深度發射戰略核武器,利用GLONASS系統的定位坐標,精準打擊對手的戰略要點(戰略核武器攻擊的精度誤差一般在500米左右)。

目前,俄GLONASS衛星導航系統擁有工作衛星21顆,分布在3個軌道平面上,同時還有3顆備份衛星。每顆衛星都在1.91萬公裡高的軌道上運行,周期為11小時15分。GLONASS系統一直處於降效運行狀態,現只有8顆衛星能夠正常工作,其精度要比美國GPS系統低。近年來,俄羅斯積極著手對 GLONASS進行技術改造。不久前,他們剛發射了3顆新型「旋風」衛星。該衛星的設計壽命將為7~8年(現行衛星壽命為3年),具有更好的技術性能。

儘管GLONASS與GPS同為全球衛星導航系統,但彼此有許多不同之處。GLONASS定位的精準度,和GPS相比有一定差距,但其具有更強的抗幹擾能力。由於坐標和時間上的使用標準不同,GLONASS雖在國際通用上有其局限性,但在至關戰略存亡的安全重要性上,此設計避免了戰時自己衛星信號被敵幹擾。

從「兩強對抗」到「四分天下」

全球衛星導航系統,被稱作「人類在太空裡的眼睛」,哪個國家擁有這雙「眼睛」,就好比掌握了太空戰制勝的「王牌」。軍事需要和不可小覷的商業利益,使世界各國在這一領域的競爭日趨激烈。

目前,世界上僅有4套衛星導航系統處於工作或研製狀態,即美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的「伽利略」以及我國的「北鬥」。

GPS是美國曆時20多年,耗資200多億美元建立起來的衛星導航系統,其功能目前最為完備。為了防範「某些國家」利用該系統威脅美國,GPS系統對外國只提供低精度的衛星導航信號。一旦發生威脅自身安全的軍事衝突,美國會馬上切斷衛星導航服務。為了不讓美國牽著鼻子走,歐盟在上個世紀90年代末決定:在太空中安置屬於自己的「眼睛」——「伽利略」系統。

歐盟「伽利略」系統2002年正式啟動,目標是建成覆蓋全球的衛星導航系統,既可以為公眾提供基本信號,也可以為政府提供高度保密的信號,從而打破美國在這一領域的壟斷。歐盟將為整個計劃投入42億多美元,總共發射30顆衛星。據專家介紹,一旦30顆衛星全部在軌運行,精確度將比GPS系統更高。

歐盟方面稱,「伽利略」計劃將嚴格遵守「僅限於民用」的原則。系統的首顆衛星是用俄羅斯的「聯盟」號運載火箭推上了太空。作為「伽利略」計劃的首個非歐盟合作夥伴,我國承諾向該計劃投資2億歐元。

作為國家安全和經濟社會的核心基礎設施,衛星導航系統決不能依賴於他國系統。我國於1994年開始自行研製國產衛星定位系統——「北鬥」。據專家介紹,我國衛星導航系統建設分為三步走。第一步,北鬥一號系統,已於2003年建成並投入運營;第二步,北鬥二號區域系統,於2004年啟動,預計2012年建成;第三步,覆蓋全球、高精度的北鬥二號全球系統,預計2020年建成。

北鬥一號系統已連續穩定運行了6年多,在部隊巡邏、作戰指揮、訓練演習、搶險救災等軍事活動中發揮了重要作用。特別是2008年汶川抗震救災,北鬥一號系統發揮了其獨特的技術優勢。今年1月17日,隨著第3顆衛星成功發射,北鬥二號衛星導航系統進入加速組網階段。

軍事專家預測,未來的衛星導航系統領域,在不遠的將來會是「四分天下」。不過,我們應清醒認識到:與其他國家相比,「北鬥」衛星導航系統還有很長的路要走,唯有保持其自身特長的同時,儘快完善坐標精準定位和提高抗幹擾能力,才能在激烈的競爭中立於不敗之地。

本文來源:網易汽車綜合 作者:GPS報 責任編輯:王曉易_NE0011

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