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让世界震惊的中国北斗导航系统:打造国产“千里眼”和“顺风耳”


日期:2015-06-10 09:00:10|2015-06-10 09:00:10 来源:江苏科技报

  今年初,中国卫星导航定位应用管理中心与欧盟代表团在捷克布拉格举行了“北斗”与“伽利略”卫星导航系统第四次频率磋商会谈,欧盟代表团一改昔日谈判中的傲慢与倔强,不再坚持让中国“北斗”二号系统“搬迁”到其他频道,反而接受了中国卫星导航定位应用管理中心提出的频率共用理念,同意在国际电联框架下完成卫星导航频率协调。   这一举动标志着中欧卫星导航系统结束了长达八年之久的频率协调工作,双方将在卫星导航领域再次携手合作。那么,欧洲人为何会做出如此“重大让步”?中国的北斗系统性能究竟如何?发展北斗对中国军事力量的发展又意味着什么呢?   卫星导航的“四国演义”   卫星导航,即采用导航卫星对地面、海洋、空中和空间用户进行导航定位的技术。早在19世纪后期就有人提出了利用人造天体导航的设想,但直到20世纪60年代才由美国验证并研制成功。由于卫星导航系统在军事应用和社会经济领域有着极其重要的作用,世界大国均不遗余力地发展各自的卫星导航系统。当前,发展相对成熟的主要有美、俄、欧、中四大卫星导航系统,呈现出“一家领跑,三家紧追”的“四国演义”局面。   目前在前领跑的无疑是鼎鼎大名的美国GPS卫星导航系统。20世纪70年代,美国国防部率先研制出了一种用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等军事目的的卫星导航系统,即我们所熟知的GPS卫星导航系统。为了确立自己在卫星导航系统的领先地位,遏制他国发展这种战略性技术,美国将GPS系统投入民用,并对全世界免费开放。这样,GPS系统就不仅为美国军队提供高精度的精确定位服务,而且也为包括外国军队在内的全球用户提供低成本导航信息。GPS卫星导航系统曾一度垄断了全球90%以上的市场份额,成为卫星导航领域一家独大的霸主。   前苏联是最早掌握人造卫星技术的国家,从1976年就开始组建世界上第二个全球卫星导航系统,即现在俄开发的格洛纳斯卫星导航系统。与GPS相比,格洛纳斯抗干扰能力比较好,但由于卫星技术和用户设备相对落后,其单点定位精确度不及GPS系统,目前在全球市场的占有率不高,难以撼动GPS的霸主地位。   为了摆脱对GPS的依赖,欧洲和中国也积极发展自己的卫星导航系统,并一度展开了积极的合作。1999年,欧盟提出了联合研制“伽利略”卫星导航系统的计划。“伽利略”是世界上笫一个完全非军方控制、管理的,专门为民用而设计的全球卫星导航系统。2003年,为了获取资金上的支持,欧盟开始拉拢中国加入了伽利略计划。然而,好景不长,出于对中欧合作高度警惕,美国不断施加压力逼迫欧洲停止与中国的合作,甚至威胁说如果威胁到美国的利益,就会摧毁“伽利略”卫星。2007年,由于实质参与欧洲“伽利略”卫星导航系统受挫,中国在原先发展的“北斗”区域导航系统的基础上,开始独立开发自己的全球卫星导航和定位系统。卫星导航领域的“四国演义”格局由此而正式成形。   让西方震惊的中国“北斗”   虽然中国的“北斗”起步较晚,但其发展速度着实让西方大为震惊。2007年以来,中国不断发射北斗二代试验卫星。2011年12月27日“北斗”组网实现了亚太地区的区域导航,并于2012年12月面向亚太区域提供正式运行服务。2014年11月,联合国负责制定国际海运标准的国际海事组织海上安全委员会,正式将中国的北斗系统纳入全球无线电导航系统。这意味着中国的“北斗”导航系统已成为继美国的GPS和俄罗斯的“格洛纳斯”后第三个被联合国认可的海上卫星导航系统。   同时,陷入资金困境的欧洲“伽利略”导航卫星项目却远远落后于原先计划,在发射卫星的数量上也远远落后于中国。更让欧洲人苦恼不已的是,按照“谁先使用谁先得”的国际法原则,数量众多的“北斗”导航卫星已经抢先使用了采用与欧洲“伽利略”卫星准备使用的PRS频段。频道是稀有资源,占得先机的美俄分别拥有最好的使用频率,中国“北斗”目前使用的频率被认为是美国和俄罗斯之后的“次优”频率。在这种情况下,欧盟不得不再次回到谈判桌前,和中国商议如何合作以解决双方导航卫星系统的频段重叠的问题。经过长达八年之久的频率协调工作,中欧之间终于在今年3月达成了协议,再次开启了中欧在卫星导航领域进行战略合作的大门。   西方人不仅震惊于“北斗”的发展速度,更惊异于其技术的先进程度。“北斗”虽然起步比GPS晚了20年,但技术上却并不落后,一些指标甚至有所超越。从运行效果来看,“北斗”在亚太地区的定位精度和级别丝毫不差于GPS。甚至有外媒报道指出,中国的“北斗”的定位精度已经达到了厘米级,这可是连GPS都只能望其项背的技术指标。由于“北斗”卫星的结构是多轨道的,在城市、高楼、林地等覆盖遮挡严重地区同样可以实施精确定位导航。随着未来“北斗”形成全球覆盖能力和“北斗地基增强系统”的不断建设发展,北斗的导航精度还将进一步得到提升。不仅如此,“北斗”在授时精度、抗干扰能力等方面的性能也都与GPS相当。此外,除了具备GPS和“伽利略”当前拥有的一切功能外,“北斗”还有着它们所没有的“独门绝技”。北斗将导航定位、双向数据通信、精密授时结合在一起,产生了独特的优越性。北斗系统独具的位置报告和短信服务相结合的特色可以实现既能知道“我在哪里”,也能知道“你在哪里”,这大大有利于应对在那些通讯信号不好的沙漠、高山、大洋等偏僻地域的救援等突发事件。如今,美国研发的第三代GPS系统以及欧盟、印度等国正在研发建设的新系统,也都在考虑借鉴“北斗”系统的这一技术,增加有源定位方式。   军事价值不可小觑   卫星导航系统能够提供实时、全天候和全球性的高精度导航服务,从而为战争领域的情报侦察、指挥通信、精确打击、特种作战等重要行动提供了“千里眼”和“顺风耳”,进而极大地提高了军队的指挥控制、多军兵种协同作战和快速反应能力。已经成功完成亚太组网的“北斗”卫星导航系统,使中国陆军初步具备了在任何地域展开联合作战的能力,让中国空军拥有了准确到达精确空袭的能力,为中国海军走向远洋海军并实现全球部署提供了保障,也让二炮初具“反介入/区域拒止”威慑能力。这是中国军事实力提升的重要标志,其战略意义自不待言。   “北斗”的成功使中国军队摆脱对GPS的依赖,获得了战略主动。为了提高各种武器的打击精度,中国军方在海湾战争后,在一些导弹中加装了民用版GPS作为制导系统,逐步具备了精确打击能力。但民用版GPS精度不高不说,还严重受制于人。战争时期,只要人为减弱或关闭GPS或加大民用码的误差,所有依赖于GPS制导的精确制导武器都将成为“废品”。现在,有了自主的“北斗”卫星导航系统,中国军队就可以从此不受限制的自由使用,根本不用考虑任何外在因素的干涉。   “北斗”的成功增强了中国军队实施精确指挥控制的能力。军队行动需要实时了解掌握自己和友军的位置,了解遂行作战任务的具体地点和行动路线,以便于快速投送,便于协同或联合对目标发起攻击。拥有“北斗”的中国军队,就像拥有了“千里眼”和“顺风耳”,能够让部队各级之间实现实时、快速、精确的指挥通信,获得各种急需的情报信息。尤其是在各类通信手段中断或被破坏时,借助北斗系统双向短信息发送接收功能,能及时掌握瞬息万变的战场环境,从而在未来战争中占得先机。   “北斗”还能够大幅提升解放军的精确打击能力。北斗不仅使中国的导弹精度大幅跃升,成为真正意义上的精确制导武器,而且极大地推动了分导式多弹头导弹技术的发展。北斗卫星导航系统可以以较小的成本将解放军现有的武器库大批量改装为精确制导武器,从而使中国军方的精确打击能力以几何级数迅速提升。毫无疑问,对中国军队而言,“北斗”是一个战斗力生成的加速机和倍增器。袁周 王凯迪


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