中国研发新卫星导航系统 性能超GPS 战时不靠美国

starinsky

    近日，一篇发表在中国官方媒体的文章引起了包括法新社等众多西方媒体的关注，这篇文章的作者是中国国防大学学者，文章指出外层空间是中国人民解放军必须准备好为维护国家利益而战斗的地方。西方媒体宣称这是中国军队开始关注外层空间军事意义的信号。而包括加拿大《汉和防务评论》在内的多家媒体最近相继称今年内中国第二代“北斗”卫星导航／定位系统开始组网，四年内可对全球实施精确覆盖。有媒体分析指出，此举可大幅提升中国精确打击能力。
 
　　一时间，中国“北斗”卫星系统在中国空间战略中作用和地位仿佛成为证明中国“太空威胁论”的新“证据”。
 
　　中国迫使美国发展第四代GPS？
 
　　近日，美国《太空评论》发表了一篇由泰勒·迪纳曼撰写的关于中国“北斗”卫星系统的文章。文章称，中国计划发展属于自己的卫星导航系统，可能会迫使美国发展新一代更先进的GPS卫星系统。
 
　　该文章称，中国正在计划发展的“北斗”军事卫星导航系统扰乱了欧洲和美国的计划。中国的航天部门正试图借鉴美国的GPS—3（第三代GPS）和欧洲的“伽利略”系统（这套系统是由法国牵头，部分借鉴美国的经验）。“伽利略”计划通过发射与美国导航卫星发射的M编码频率非常接近的信号，来压制美国卫星导航系统的军事优势。欧洲人希望通过这种办法，使得那些企图阻塞他们发射信号的尝试，都会影响美国自身卫星导航的行动。
 
　　文章说，很明显，中国已经利用自己在“伽利略”计划中的角色，从欧洲同行那里获得了在军事卫星导航技术方面的知识和经验，而现在这些收获将起到非常大的作用。
 
　　文章认为，中国目前已经存在的“北斗”卫星导航网络，只是一个初级系统，基于三颗与地球相对位置不变的轨道上的人造卫星（两颗卫星处于运行状态，一个卫星作为预备）。这个导航系统的军事用途目前还非常有限，但是也有西方专家怀疑，这套系统将为瞄准美国本土目标的中国洲际弹道导弹提供导航。首先，这套系统给了中国运行、操作卫星导航系统硬件的实际经验。结合他们从欧洲获得的复杂的科学和工程数据，中国现在可能处于刚刚研制自己的军事卫星导航系统的起步阶段。澳大利亚、美国、日本、印度可能会为此感到担忧。
 
　　作者指出，由于“北斗”卫星导航系统用于军事用途还有很多问题亟待解决，因此短时间内还不能运行，这样就给美国留下时间，调整自己现有的卫星导航系统，防止中国的卫星导航系统有能力对美国的军事行动发出威胁。这将意味着，美国当前的GPS—3计划将不得不缩减或对目前的计划做出改进。下一代GPS系统之后的卫星导航系统，将必须拥有更活跃的手段，克服或避免敌人的影响。
 
　　由于未来太空军事行动将很可能在整个地——月系统发生，任何一个未来导航系统将不得不覆盖这个空间。在这个系统中的一些人造卫星将不得不放置到月球轨道以外，而其他卫星将位于地球和月亮之间的太空。
 
　　文章认为，对于美国来说，化解中国卫星导航系统可能带来的威胁，最好的解决方法将是限制GPS—3计划，只发展3到4颗卫星。然后直接发展到GPS—3．5，最后达到GPS—4。
 
　　“北斗二号”何时腾飞
 
　　最新一期的加拿大《汉和防务评论》撰文指出，中国军队是目前国际上最热衷于研究信息战的军队。近期一系列的动向表明，中国军队在总参通信部的统筹规划下，成立了专门的信息战指挥、研究、作战部门，并且编列了统一的作战教材。
 
　　《汉和》表示，在信息战研究领域，中国军队提出了“虚拟国土”的概念。认为相对于传统的领海、领空、陆地领土，宇宙空间、信息空间、心理空间具有开放性、无限性和不确定性，因此属于虚拟国土。
 
　　中国军队战略学者认为在虚拟国土上的联合作战样式将是陆、海、空、天、信息、心理“六维力量”的联合。
 
　　《汉和》称，鉴于信息战是中国军队最薄弱的环节，中国军队正在积极解决最关键环节的数字化通讯与精确定位问题。为此，“北斗一号”（Beidou／BDStar）定位／通讯系统正在更加广泛地被军队运用。中国原来计划从2009年开始发射至少7颗“北斗二号”卫星，进而同时研制新一代的北斗型定位炸弹以及其他武器。但是近期有消息来源称将提前发展二代“北斗”系统。
 
　　对于“北斗”系统的进一步发展，中国台湾地区《中国时报》认为如果不汰旧换新，将严重阻滞解放军从机械化走向信息化的进程。
 
　　首先，“北斗一号”卫星的寿命仅八年，前两颗寿命只剩二年，再不推陈出新，该卫星定位系统眼看就要解体。因此近年内发射新一代北斗卫星势在必行。
 
　　其二，“北斗一号”采用双星定位技术，只能为终端用户提供经度和纬度，无法为用户提供所在高度的数据，因此需要另设地面中心站的联系才能推算高度。而经过地面站的转发，容易遭侦察曝光，且地面站一旦遭攻击，整个卫星系统将陷入瘫痪。
 
　　此外，大陆近年来积极参与欧盟“伽利略”全球卫星导航计划，意图制衡美国GPS。但事实上，美国已和欧盟达成协议，凡作为军事用途之用伽利略系统，一律不对包括中国在内的第三国开放使用。因此这种“以欧制美”的想法，不可能实现。于是，大陆只能独立自主，完善适合于自己国情的卫星定位系统。
 
　　《中国时报》称，2005年初在一场有关“中国全球定位系统应用与发展论坛”中，一位与会学者透露，大陆计划在当年夏发射“北斗二号”首颗卫星，最终形成一个集4颗静止星、12颗中轨星和9颗高轨星为一网系，并能覆盖全球的卫星定位系统。今年内“北斗二号”卫星开始组网，四年内可对全球实施精确覆盖。并称其对大幅提升解放军精准打击能力的影响不言而喻。
 
　　“北斗”民用意义大
 
　　由于西方媒体在报道中国“北斗”卫星系统的时候，大多增添了一些神秘色彩，因此我们需要揭开面纱，还其本来面目。
 
　　2003年5月25日，第三颗“北斗一号”导航定位卫星发射成功。前两颗分别于2000年10月31日和12月21日发射升空，这两颗卫星构成了独特的“双星有源定位”系统。第三颗“北斗一号”是导航定位系统的备份星。它与前两颗“北斗一号”工作星组成了中国完整的第一代卫星导航定位系统。正如“北斗星通”卫星导航技术公司总裁周儒欣指出，中国的卫星导航应用近年来发展迅速，但是绝大多数应用都是建立在美国的GPS之上。如果一旦发生战争，美国关闭应用，后果不堪设想。作为中国这样的大国，必须有自主的卫星导航系统。这就是建立“北斗”系统的意义。
 
　　提到卫星导航定位系统，就不能不说说大名鼎鼎的GPS了。GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是世界上第一种覆盖全球范围的卫星导航定位系统，目前通过24颗卫星构成的星座能够有效覆盖全球大约97％的面积。此外，能与之抗衡的只有俄罗斯的GLONASS系统，这一系统在前苏联时代开始建立，目前在轨星只有6颗可用，不能独立组网，只能与GPS联合使用。目前，GPS定位精度可达15米，测速精度0．1米／秒；GLONASS导航定位精度约为30—100米，测速精度0．15米／秒。
 
　　曾有国内媒体报道称，“北斗一号”系统是中国版“GPS”，这是很不准确的。首先，“北斗一号”是区域卫星导航系统，只能覆盖中国及其周边地区；而GPS和GLONASS都是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。其次是作用原理不同，“北斗一号”是用户先发射需要定位的信号，通过卫星转发至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通过卫星转发给用户；而GPS和GLONASS只需要接收4个卫星的位置信息，由自己解算出三维坐标。这是由于“北斗一号”本身是两维导航系统，仅靠2颗星的观测量尚不能定位，观测量的取得及定位解算均需在地面中心站进行。
 
　　虽然不及GPS神通广大，但“北斗”系统也有着GPS和GLONASS无法比拟的独特优势。“北斗星通”卫星导航技术公司总裁周儒欣表示，“北斗”系统主要有三大功能：快速定位，为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务，定位精度与GPS民用定位精度相当；短报文通信，一次可传送多达120个汉字的信息；精密授时，精度达20纳秒。
 
　　对于西方媒体大力鼓吹的所谓“北斗”系统主要用于军事用途，中国的专业人士纷纷表示质疑。他们指出了以下关键几点：1．“北斗”系统定位依靠地球椭圆球轨道面，所以，对于实际应用来说， 因为存在高度上的误差，必须依靠精确数字地图矫正。这对于缺少大量班级数字化系统的中国军队是实质上的阻碍。2．“北斗”系统是同步卫星，这意味着落地信号功率很小，需要有碟型天线。但导弹的卫星信号接收系统很难做到微型化。3．同步卫星相对于终端来说，下行波束的角度很窄，也就是说，运动的地面终端必须不断调整天线的指向，在车船上，需要一整套的稳定装置，而对于高速运动的设备，这是几乎做不到的。4．“北斗”系统规划为4颗卫星，但是定位只用两颗卫星，另两颗是备用星（目前只发射了一颗），只能为终端用户提供经度和纬度，无法为用户提供所在高度的数据，因此需要另设地面中心站的推算高度。这在定位精度和效率上无法达到GPS军用定位精度。
 
　　众所周知的是，GPS从诞生时起就是由美国国防部掌握的国防战略卫星导航定位网，而GLONASS更是带着浓厚的军事对抗色彩而部署的。尽管进入20世纪90年代以来，美、俄两国出于巨大经济、政治利益考虑先后开放了民用领域，但在核心使用方面，仍未对军用领域开放。与之相比，“北斗”系统从未对民用性能和精度进行人为限制。目前，“北斗”系统服务于导航定位、指挥控制、精密测量、目标监控等国内多应用领域。
 
　　群雄逐鹿世界卫星导航定位市场
 
　　第一次海湾战争美军首次正式使用全球卫星导航定位系统于实战，标志着卫星在实战中的作用发生了性质上的改变??现在它与具体作战行动和武器打击直接结合，而且甚至表现在它直接成为某种攻击武器），从单一功能变成多功能。到阿富汗战争和伊拉克战争时，美军使用精确制导武器的比例比海湾战争增加了近100倍，而它们基本上都全部或部分依靠GPS进行目标引导。精确制导武器的大规模使用，标志着“精确打击时代”的来临，而战争的规则也随之发生改变，谁能料敌于前，从而一击必杀，谁就能掌控现代战争的主导权。而这种能力取得的关键就在于提高自身对战争要素（装备、监控、环境等）精确导引的能力和摧毁敌方对这种能力的掌握。
 
　　20世纪90年代，美国开放了GPS民用领域，截止目前，卫星导航定位市场已经演变为每年价值近千亿美元的一系列全球性产业链和战略合作关系。大多数国家和地区的整体经济发展已经不由自主地被捆在美国的这辆战车上。GPS在民用领域的影响力甚至已经超越了其最初的军事色彩。
 
　　为继续推进GPS在军民领域这种独霸式的地位，美国政府除宣布将进一步提高民用C／A码（距离信号编码）精度外，正继续完善GPS系统。目前洛·马公司正在进行8颗GPS—2 RM卫星现代化的工作。此外，由波音公司研制的首颗GPS—3卫星预计于2013年发射，GPS—3全面运行预计在2015至2020年实现。GPS—3的信号发射功率将提高100倍，信号抗干扰能力提高1000倍以上，定位精度提高到0．2至0．5米，可使卫星制导弹药的精度达到1米以内。
 
　　面对这种居高临下的强势，包括俄、欧、中、印在内的世界主要科技体选择了独立发展、联合生存的道路，其中欧洲的“伽利略”计划成为主要节点，除中、俄积极参与外，印度将要发展的以6到7颗卫星组成的南亚区域卫星导航系统也选择了与“伽利略”的合作。此外，为减少对GPS的依赖，中、印、德等国都发展了GPS／GLONASS兼容接收系统。
 
　　无论是GPS，还是欧洲“伽利略”，政府的政策支持都扮演了至关重要的角色。为推动“北斗”系统的战略发展，2005年9月，中国国家发展改革委员会、国防科工委联合发出《关于加速推进北斗导航系统应用有关工作的通知》，正式将“北斗”导航系统建设列为国家基础建设规划。据《中国航空报》报道，“北斗一号”总设计师、国家高轨道通讯卫星首席专家、中国空间技术研究院研究员范本尧表示，2010年前，集无源和有源定位于一体的我国导航定位系统——二代“北斗”将建成，届时，国民经济各领域都将从中获得更大的效益。

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光组建还不行，还要保护。
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同志们，还任重道远啊！