中国“北斗”组网抢占欧洲先手

时间:2022-10-05 04:11:40

中国“北斗”组网抢占欧洲先手

“这是北京镶嵌在太空中的一串精美绝伦的珍珠。”随着4月10日第八颗“北斗”卫星的发射升空,中国在构建自主卫星导舫体系方面取得里程碑式的进步。据美国合众国际社等媒体报道,尽管中国仍是美国GPS系统数一数二的大客户,并斥巨资参与欧洲“伽利略”卫星系统计划,但它仍致力于国产同类系统的组网运行。因为在国家利益的天平上,任何假手他人的想法都是短视的。结束美GPS在亚太的垄断

4月10日4时47分,中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭,成功将第八颗“北斗”导航卫星送入太空预定转移轨道。这是一颗倾斜地球同步轨道卫星。这次发射是今年“北斗”导航系统组网卫星的第一次发射,也是中国“十二五”期间的首次航天发射。

这次“北斗”导航卫星的成功发射,标志着“北斗”区域卫星导航系统的基本系统建设完成,中国自主卫星导航系统建设进入新的发展阶段。此次发射的“北斗-2号”卫星将与2010年发射的5颗导航卫星共同组成“3+3”基本系统(即3颗GEO卫星加上3颗IGSO卫星),经一段时间在轨验证和系统联调后,具备向中国大部分地区提供初始服务条件。

新的“北斗-2号”导航系统属于中国第二代卫星导航系统,能提供持续而实时的被动三维地理空间定位和速度测算。系统计划先用于中国及周边地区用户的高精度定位服氖覆盖北半球大约120度经度范围,按照长期打算,该系统将成为能与美国GPS和俄罗斯GLONASS匹敌的全球卫星导航系统。同美俄一样,中国的“北斗-2号”导航系统也将提供两个层级的服务,其中民用粗码的位置误差为10米,速度误差0.2米/秒,时间误差500亿分之一秒,军用精码及其他特别授权用户则会获得更高的精确度。

美国国防大学国家安全学院教授埃文・埃文斯指出,中国第一代导航卫星即“北斗-1号”于2000年发射,但“导航”这一概念是由中国杰出工程师陈芳允于20世纪80年代最先提出。

当时的中国在“北斗”开发方面的投资处于“投石问路”阶段,但遭受了美国卫星制导炸弹袭击(即1999年美军袭击中国驻南斯拉夫使馆事件)、欧洲航天局歧视性对待(中国投资1亿多欧元参与“伽利略”项目,但未获得相应权益)等一系列打击后,“发展我们的GPS”就成为一项“政治任务”,没有任何讨价还价的余地,而“北斗”系统开发也因此进人快车道。从当前的进度看,中国新一代“北斗-2号”卫星导航系统的规模远非早期“北斗双星定位系统”可比,光它的空间段就包括27颗非静止轨道卫星、5颗静止轨道卫星与3颗倾斜地球同步轨道卫星,这至少等同于俄罗斯GLONASS系统的规模,与美国GPS相比也毫不逊色。

按照中国卫星导航战略规划,“北斗-2号”系统以初步建立、亚太覆盖、全球覆盖等三个阶段实施,目前进行的是第二阶段发射计划,预计于2012年前实现,届时新“北斗”系统将首先提供覆盖亚太地区的定位、导航、授时和短报文通信服务能力,结束GPS系统在中国乃至亚太导航市场上的垄断地位。

中国抢了欧洲“先手”

据报道,中国卫星导航系统在与争吵不休、资金紧张的欧洲“伽利略”系统的竞争中正处于有利地位。行动迅速的中国人已把多颗“北斗”静止轨道卫星送进入黄金般珍贵的“闪电”轨道。所谓“闪电”轨道,是指一条从近地点高度1000千米到远地点高度4万千米的大椭圆轨道,该轨道如同一条封闭式高速公路,既能保证卫星用于导航目的时至少有一颗处于最佳发射,又能防止卫星向东或向西漂移出轨道。众所周知,“闪电”轨道极其有限,目前美国和俄罗斯的导航卫星乃至太空垃圾已经占用了“闪电”轨道的大块路段。

当然,卫星送入“闪电”轨道并不意味着万事大吉,高度控制和轨道位置保持这两个环节才是操纵“闪电”轨道卫星最困难的事情。据埃文斯教授提供的资料,中国地面控制站已能利用多种方法测算出静止轨道卫星更加精确的轨道位置。通过向卫星发射定时信号,然后接收应答信号,这样就能很容易地算出卫星的径向距离,另外采用“波瓣”技术――在两张坐标稍有不同的天线方向图上测量无线电相对往返的过程,也能够得出卫星的角位置。毫无疑问,中国在测算“闪电”轨道卫星位置方面掌握了相当多的独门操作技巧。

时值美国军界大肆吹嘘所谓“海空一体战”理论来克制中国“反介入/区域隔绝”(A2/AD)战略之际,中国异乎寻常地高调发射“北斗”系列卫星,刺激了外界对其军事用途的猜想。新加坡南洋理工大学拉惹勒南国际研究院高级研究员理查德・比青格认为,导航系统的效能及其支持的用途,取决于它本身的精度。通过中国的未来“北斗?”系统星座的几何排列,对该系统的可能精度进行预计还是有可能的。考虑到中国致力于打造类似军用码GPS精度的“北斗”导航系统,他认为未来中国军队执行“外科手术式”精确打击的能力将提高一个数量极。

比青格还强调了另一种情况,“北斗”系统当前的精度不足以制导常规弹药的一个系统,却可以改进中国战略武器的精度。美国和苏联的经验说明,导弹精度、核武器当量以及核态势这三个不可分割因素共同构成了核威慑效应,考虑到核弹头的巨大杀伤半径,有限的制导精度就能显著提高单枚核导弹的打击效能。中国完全能够利用既有的“北斗”卫星来为其战略弹道导弹的助推段飞行参数进行连续测量,每提高l米/秒左右的速度精度,就能相对应地纠正目标命中精度将近10千米。因此,“北斗”系统现阶段的战略价值不可低估。

美研究攻击“北斗”技术

令人不安的是,在关注中国新一代“北斗”系统的同时,美国军方也在暗地里研究如何对付中国“北斗”卫星。据美国《航空和空间技术周刊》报道,早在中国上世纪末发展“北斗-1号”导航卫星时,美国人就开始研究相关的干扰措施。美军发现,“北斗-1号”的最大弱点是导航卫星必须要接收地面用户机发送的微弱信号才可能完成定位,只要对卫星的接收机实施阻塞干扰,卫星接受不到地面的应答信号,就能让整个“北斗”系统陷于瘫痪。据美国《C4ISR》杂志披露,从2001年开始,美国空军空天司令部就秘密在早期天蝎座通信卫星干扰系统的基础上研制出专门的干扰机,只要将这种干扰机对准“北斗-1号”系统的卫星,大量发送类似网络垃圾邮件的垃圾信息,就会使该卫星的接收机达到饱和,进而无法完成任何导航定位服务。

不过,美国人认为这种干扰机恐怕对“北斗-2号”系统不起作用,因为后者的大部分卫星采用了与GPS系统类似的无源定位方案,卫星对信号只发不收,那么这种干扰就很难起全面压制的作用。

此外,美军还在研制一种欺骗式干扰技术,这种技术专门用于模拟“北斗-2号”卫星发出的信号。

一些有识之士指出,正如俄罗斯有GLONASS系统,欧盟有“伽利略”系统+样,中国发展“北斗2号”系统是出于本国经济利益和国防独立的需要而非与美国人制造冲突。世界著名卫星导航问题专家格伦・吉本斯说:“和美国建设GPS系统一样,促使中国建设‘北斗’系统的动机是对关键基础设施的控制、国家安全考虑,锻炼人才和开拓全球市场的政策考虑。”因此,一些西方媒体在“北斗-2号”系统尚未建成之时,就大谈所谓的“中美导航战”,完全是对中美空间技术发展的肆意炒作。

在空间技术特别是导航技术领域,中美应增加合作而非对抗。因为“导航战”必然是一柄双刃剑,美国人用来对付中国的技术,完全可以被中国用来干扰GPS系统,一旦这两种系统因为双方的敌意而瘫痪,受到损失的将不止是中美两军,所有使用GPS系统的用户都将遭殃,甚至还可能殃及其他国家的导航系统。更严重的是,大量民用用户受干扰会产生什么样的后果?大量受干扰的民航客机将无法找到机场,巨轮将因迷失方向而触礁……

优势

①和美国的GPS、俄罗斯的GLONASS相比,增加了通讯功能。覆盖中国及周边国家和地区。24小时全天候服务,无通信盲区。

②全天候快速定位,与GPS精度相当。同时具备定位与通信功能,无需其他通信系统支持。

③特别适合集团用户大范围监控与管理,以及无依托地区数据采集用户数据传输应用。

④独特的中心节点式定位处理和指挥型用户机设计,可同时解决“我在哪”和“你在哪”。

⑤自主系统,高强度加密设计,安全、可靠、稳定,适合关键部门应用。

劣势

①北斗系统属于有源定位系统,系统容量有限,定位终端比较复杂。

②北斗系统属于区域定位系统,目前只能为中国以及周边地区提供定位服务。

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