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旧闻回顾——伽利略对GPS的冲击有多大

已有 2926 次阅读 2015-3-19 08:00 |个人分类:散文广场|系统分类:科研笔记| 春天, 太空, 百花齐放

     ——太空的春天当然需要百花齐放

   此文可以是《伽利略计划背后的美国鬼子》的姊妹篇。参考文献中的标题,有些冲击力。可惜,一颗伽利略卫星对美国在卫星导航领域的冲击力度有限,没有从根本上改变现状。不过,值得欣喜的是,美国占领100%的卫星导航市场、(接收机)漫天要价的时代一去不复返了,欧盟、俄罗斯、中国、日本、印度的导航卫星计划,总起来讲让美国政府的鹰派人士坐立不安啦。实际上,一个巨人的(魔鬼般的)爪子,能有多大呢,遮蔽整个天空,不是痴心妄想吗?你可以发展你的导航卫星。别人也可以呀。人家发射不了20颗卫星,可以发射2颗。实际上,即使只有一颗静止卫星,只要采取了必要的增强措施,对于疆域比较小的国家和地区,也不是不可以考虑的导航策略。

    幅员不辽阔的国家,想独自开发卫星导航系统的话。对于静止卫星或者其他导航卫星的空、地基增强,都是值得重视的经济实惠的发展方向。不想永远受制于人,不想破费太多,耗费太多,这是一个需要重视的选择。

   尽管一个两个导航卫星的局部增强,从技术上看起来并不领先,它们可能是美国等国家早期——比如1960——1970年代使用过的技术。可,它们的作用被发挥到了极致了吗?未必。够用就行,不必铺张,何须浪费!只要解决自己的问题就行,不贪大,不求全,不“声嘶力竭”地争虚名——第一,解决自己的燃眉之急,是符合实际的做法。

    实际上,对美国的导航卫星冲击力最大的是他们落后的,不合时宜的理念。这和火炮的后坐力类似。威力大了,后坐力也大。当心伤了自己。这是我奉劝老大思想严重的人的甜蜜忠言。听不听无所谓,反正我是说了。

   所以,我说,大家都有饭吃,不要自己碗里的肉臭了也舍不得分给“冇得馒头吃的”“犀利哥”。伽利略不是犀利哥,格洛纳斯不是,北斗当然也不是,QZSS也不是。垄断思想,有时害人不浅呀。垄断思想的冲击力,比伽利略大多了。

   所以,我期待的是真的“百星齐飞”的导航卫星发展局面,期待着用户们有多重选择的产品。不要让某个人、集团或者机构赚太多的黑心钱,不要让众多的用户盯着黄连、排着队往下咽。那滋味不好受。我想,那些“破釜沉舟”地开发自己的导航卫星的国家和机构,不就是因为深受其苦,才下定决心,走自己的路的吗?

  太空是地球人的太空,不是哪一家人、机构的太空。只要是和平利用,大家都可以。威胁、打压别人开发卫星导航系统的做法,是愚蠢的,是不得人心的,必遭唾弃的。对这则旧闻的回顾和谈论到此暂停,上班时间到啦。.....................

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参考文献


"伽利略"计划强势出击打破GPS垄断 结束美一家独大            

2008年05月30日 07:40:37              来源:中国青年报




   如果美国的GPS系统只能帮人找到街道的话,那么“伽利略”系统则可以把你带到家门口  

    4月27日,在哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场,运载欧洲伽利略全球卫星导航系统(简称伽利略计划)第二颗试验卫星的俄罗斯“联盟”运载火箭伫立在发射台上。运载火箭搭载着这颗名为GIOVE-B的试验卫星于莫斯科时间27日2时16分(北京时间6时16分)成功升空。新华社/路透

   中国2010年推新卫星导航系统 堪比美国GPS

   说起卫星导航定位系统,人们自然就会想到GPS。因为人们对它太熟悉了,它几乎渗透到人们出行的每一个角落,和人们的生活息息相关。GPS向全球免费开放多年,许多人已经习惯了它的存在,而现在欧盟竟然要舍弃这个免费的午餐,自己出巨资搞自己的“GPS”,无疑吸引了众多人的目光。  

   今年4月23日,欧洲议会全体会议经过两天的讨论终于通过了欧洲“伽利略”全球卫星导航系统(简称“伽利略”计划)的最终部署方案,这标志着为期6年的伽利略计划基础设施建设阶段正式启动。“伽利略”计划作为欧盟正式批准的一项战略科研项目,旨在建立欧洲自主、独立的民用全球卫星导航定位系统。简单地说,就是提供一套“不是美国五角大楼控制”的导航系统,从而与美国的GPS相抗衡,彻底打破美国目前在全球导航定位领域一统天下的局面。  

   目前全球导航定位市场美国一家独大

   目前世界上在轨运行的全球卫星定位系统只有美国的GPS系统和俄罗斯的格洛纳斯系统,但由于格洛纳斯系统迟迟未能部署完毕,因此世界卫星定位导航市场一直被美国垄断。  

   20世纪60年代后期,美国出于自身的政治、军事和经济利益的考虑,开始研制卫星导航系统,经过30多年的努力,终于建成了20世纪航天史上最成功、最有意义的工程之一——全球卫星定位系统(Global  Positioning System,简称GPS),它与阿波罗登月计划和航天飞机计划并称为美国航天三大工程。  

   GPS由美国军方控制,星座由24颗卫星组成,分布在6个轨道面上,可以保证无论在世界什么地方,几乎随时都可以捕获到其中的4颗卫星。每颗GPS卫星都发送两个频率的载波信号,一种信号是民码,抗干扰能力比较差,供民用用户使用,用户可自由接收;另一种信号是军码,抗干扰能力比较强,供军用接收机修正电离层误差,采取加密手段,不能随意接收。  

   为了让其他国家放弃发展这种战略性技术,美国从20世纪90年代初将GPS系统投入民用,并对全世界免费开放,甚至外国军队都可以使用美国的GPS。  

   在过去几年中,GPS还衍生出一系列民用产品,包括为汽车和徒步旅行者提供高技术测向仪。特别是它被广泛应用于手机导航模块和便携式掌上导航仪,为驾驶员创造了一位绝佳的助手——汽车导航,几乎成为人们出行不可或缺的组成部分。  

   这些产品投入市场为美国创造了巨大的收益,可以说美国GPS垄断市场多年,已经在全球形成了年产值数百亿美元的民用产业。特别是GPS设备的销售量与日俱僧,2006年市场规模达到150亿美元,并以每年25%至30%的速度增长。随着全球定位系统在日常运用中越来越广泛,有人甚至预测,有朝一日全球定位系统装置就如同手机般普及。  

   导航定位系统在战时非常重要

   第一次海湾战争中,美国空军初次使用GPS而大获成功,但是当时还没有组网完毕。在未使用GPS以前,打击某个目标可能要使用多枚炸弹,而使用GPS精确制导武器,一枚就可以命中目标。这既提高了打击效果,又能避免伤及平民。利用GPS,在大沙漠里每一个作战单位都可以知道自己前方、后方其他作战单位的精确位置。GPS在搜索营救中也可以发挥作用,一旦己方有飞机被打落,发出的信号能及时被发现,并能为救援节省时间。  

   正是由于GPS在战争中的出色表现,在随后的1995年的波黑战争、1998年年底的“沙漠之狐”行动,直到伊拉克战争,美军都大规模地应用GPS技术,GPS的应用领域越来越广,作用越来越大。GPS大量用于巡航导弹的制导,打击目标的选择,甚至地面士兵都随身携带便携式定位装置,可以说,GPS是现代高技术武器的核心之一。  

   在这次伊拉克战争中,由GPS制导的精确制导武器的使用率有了很大提高。根据统计,战争中精确制导武器的使用率达到68.3%,而由GPS制导的精确武器就占到总数的57%。由于激光制导炸弹易受战场烟雾、云层和沙尘的影响,而GPS制导的特点是不受沙尘和烟雾影响,可以全天候、全天时工作,且制导精度高,因此在此次战争特定的环境(沙尘、烟雾)中发挥了独特作用。  

   和以往几次局部战争相比,此次伊拉克战争更凸显航天高技术与传统军事技术的综合应用,尤其是GPS与各种武器平台和弹药的集成与融合,打了一场“精准战争”。战争中,精确制导弹药已成为空袭的主要火力,几乎所有的作战飞机和军舰都已改装成能够投掷GPS精确制导弹药的平台,大部分巡航导弹和航弹也都改装为GPS制导或“GPS+激光+惯导”相结合的多模复合制导,初步实现了天地集成并与各种武器、武器平台和弹药的融合,正在朝着以最少的弹药、最低的代价摧毁各种不同战略战术的目标前进。  

   过度依赖GPS蕴含巨大风险

   目前全世界使用的导航定位系统主要是美国的GPS系统,实际上这并不安全。  

   正如有人预计的那样:“未来几年内,企业若少了卫星导航讯号,会是一件难以想象的事。任何移动的事物都用得到导航讯号,如飞机、火车、游艇、火箭、个人乃至宠物和保育类珍稀动物。”而在那样的情况下,只依赖“全球定位系统”的国家将落入美国的“地缘政治陷阱”。从理论上说,美国能切断伊朗、朝鲜等国包括它看不顺眼任何一个国家的导航讯号,这不仅能用在战时,使其对手的战斗力锐减,而且还可成为一种高科技经济制裁手段,破坏对方的输电网路、金融系统和其他产业。  

   对于民用领域同样如此,各国在GPS基础上建立起来的车辆定位系统,如果没有其他导航定位系统而只依靠GPS系统,那么一旦出现意外情况,将使整个国家交通系统瘫痪。  

   而且GPS还可以人为地注入干扰信号。为防止民用C/A码GPS接收机转为军事用途,美国国防部引入“选择可用性”技术,即在现有民码GPS接收机性能水平上,将一个约0.2毫秒颤抖噪声的人为误差加入到时钟信号,使接收到的定位信号偏差以0.46米/秒的速度增加,使其定位精度下降到约100米。这在战时必然蕴含巨大风险。




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2 姬扬 周健

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