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美国成功发射第三代GPS 潜艇或将无需上浮来校准航线
www.wforum.com | 2019-01-11 20:42:45  世界军事网 | 0条评论 | 查看/发表评论

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  日前,SpaceX成功将一颗三代GPS卫星发射到预定轨道,这枚卫星搭载的是“猎鹰9号”(Falcon 9)中型运载火箭。据了解,此次发射的GPS卫星是美国第三代GPS的首枚,后续还会发射更多三代GPS以替换二代。按照美国军方原定的日期,第三代GPS的第一颗卫星原计划于2014年进入预定轨道,然而由于研制进度缓慢、验收不达标、天气不利于发射等诸多次跳票,直到近日才最终发射升空。美国空军给这颗卫星起名“韦斯普奇”。

  截止到目前,一共有28颗二代GPS卫星在轨道运行并工作,这其中真正工作的有24颗,另外还有4颗作为备用卫星,在遇到特殊情况的时候才会使用。这28颗卫星共同形成了遍布全球GPS体系,它们均匀的分布在离地球表面只有20000千米的近地轨道上。

  在美国国防部的主导下研制出来的全球卫星定位系统(GPS)应用范围极其广泛,全球大多数国家无论是在军事上,还是在民用上,都严重依赖GPS。作为一款性能绝佳的导航系统,GPS为全球提供精确的定位导航,据统计,使用GPS系统的人口在10亿左右。

  当前世界上普遍使用的二代GPS系统有着许多优点:它的导航误差在10米左右,如果信号强的话,误差有可能以毫米计算。除了精度外,GPS系统在设计的时候还考虑的差异化的保密措施,针对不同的用户提供不同的服务类型,在最大程度上保护军事安全。二代GPS还可以为美军提供全天候、全面化的导航服务,尤其是为军队搜集情报、监测敌军动向、核试验等,遇到紧急情况,军队之间联系不上的时候,GPS还可以提供应急通讯的支持。

  虽然美国开发的二代GPS在全球有着很大优势,但是也应该看到它的局限性。作为一种基于天基系统的全球卫星定位定位,GPS在定位方面有着一定的滞后性,它只能为户外空阔地方传输信号及定位,室内或者水中就暴露出了它先天性的致命缺点:穿透力不强!最显著的特点就是严重影响美国水中执行军事任务。我们都知道潜艇最大的战略价值就是隐秘性,它可以长时间埋头于深海之中不被敌人发现。一旦没有秘密性就等于失去了作为潜艇本该有的优势。二代GPS信号在水中穿透力有限,导致潜艇执行任务的时候不得不经常浮出水面,以及时校准和修正航线,这种经常性反复的多次盲目露头,会把自己暴露在敌人面前,并成为活靶子。

  随着其他国家军事技术的发展,被美国引以为傲的GPS安全性和强定位功能的神话逐渐破灭。最明显的例子就是北约在今年举行的军演上,挪威军方的GPS信号受到干扰,致使一艘军舰沉海,事后挪威方面指控这起事件是由俄罗斯破坏导致。

  除了自身技术不足的因素限制外,GPS还面临着被其他国家开发的定位系统赶上的事实,比如俄罗斯研发的GLONASS系统、欧盟的Galileo系统。为了军事技术上的优势不被替代,美国便着手研发第三代的GPS卫星。

  此次研发的“韦斯普奇”GPS卫星相较于二代GPS,在许多方面都实现了很大的跨越,最突出的性能表现在:

  第一,“韦斯普奇”无论是在发射功率上抑或是抗干扰措施上,都比二代GPS强出了许多倍。此前军演GPS信号受到干扰就暴露出二代GPS信号弱,易受干扰的事实。此次研发的第三代GPS“韦斯普奇”卫星的发射功率大大提升,它的抗干扰能力是二代卫星的8倍之多,也就是说新一代的GPS在服务军事上会更安全。另外,此次发射的“韦斯普奇”还有一个亮点就是:美国军方根据自身实际情况的需要,可以自行选择某个特定位置,并决定是否开启其导航信号。一旦美军需要破坏潜在对手的信号,让其失去方向并同指挥部失去联系,只需要切断对手的GPS信号,对手严重依赖的各种GPS导航武器或者服务器就会不工作,此时美军就能以最小的代价对敌人以致命打击。

  第二,相较于第二代GPS,韦斯普奇在定位的精准度上也有着很大幅度的提升。目前使用的二代卫星定位的误差普遍在3米以内,而“韦斯普奇”则将定位的误差提升到1米。这对于擅长深海作战的潜艇来说无疑是一个利好消息,得益于GPS的精准定位,潜艇便可以长时间在水中潜行而不用担心导航错误,时机成熟的时候再对目标进行致命打击。除此以外,“韦斯普奇”的使用寿命也达到了15年之久。

  第三,第三代GPS最大的亮点在于它强大的兼容性,它不仅能够和二代、三代GPS卫星兼容,还能够和其他国家的导航系统兼容,比如和“伽利略”卫星融合,90多颗卫星共同运行,并提供导航,这将会极大提升GPS定位的精度,无论是在民用还是军事上都会更高效更便捷。

  虽然 “韦斯普奇”已经成功发射并进入预定轨道,但是这并不意味着新卫星可以马上使用,根据最新消息得知,“韦斯普奇”还需要通过其在轨道运行是否正常以及相关的整合测试工作,乐观的估计,至少要等半年新卫星才会开启工作,至于面向民众的GPS服务,还得等更长时间,因为地面配套设施还不完善。此外,美国空军计划到2030年,完成全部三代GPS卫星的更替工作,者只要需要32颗才能实现。

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