中俄联手对美打响卫星导航战

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摘要:出品:科普中国 自从美国军方于上世纪90年代建成覆盖全球的 gps 全球 卫星定位 系统,该系统被广泛用于军事和国民经济领域。为了避免受制于人,俄罗斯、欧盟和中国先后研制和建立

  出品:科普中国

自从美国军方于上世纪90年代建成覆盖全球的gps全球卫星定位系统,该系统被广泛用于军事和国民经济领域。为了避免受制于人,俄罗斯、欧盟和中国先后研制和建立自己的卫星定位系统。近期,从上合组织杜尚别峰会期间传出消息,中俄两国卫星导航系统合作已经启动。专家认为,中俄展开卫星定位系统方面的合作,必将使“北斗”、“格洛纳斯”两大系统的可靠性和导航精度再上新台阶,为两国战略安全合作树立新的里程碑。

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两大系统或将联手

  监制:光明网科普事业部

俄罗斯《消息报》报道,早在今年9月初,俄航天署长奥斯塔片科访问北京时,与中国同行就发展航天领域合作交换意见,“莫斯科拟在年内与北京签署相关协议,两国将在对方境内互设3个地面控制站”。

  在寻常人眼中,中、美、俄三国自研的导航系统,也就是“北斗”、GPS和“格洛纳斯”从来都是三个彼此独立的系统。诚然,这三个系统提供的定位导航服务虽然从性质到内容都基本相同,颇有互相竞争的意味。

中俄还考虑今后建成统一的全球卫星导航空间,根据今年夏季举行的两国代表磋商结果,双方就“格洛纳斯”、“北斗”卫星导航设备的统一标准化进行磋商。俄罗斯“格洛纳斯”国际项目领导人邦达连科说:“俄中合作思路是建成从大西洋到太平洋的统一卫星导航空间。”他表示,为实现合作落地,“中俄正在讨论几个实验性项目,包括为跨境运输车辆提供联合导航和信息服务”。

  但在2017年年末,中美正式签署了《北斗和GPS信号兼容和互操作联合声明》之后,基于之前中俄、俄美双方签署的同样文件,这三种卫星导航系统将如字面上所说那般,同时协力为民间用户提供定位服务。

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资料图:中国第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。

  图为北斗卫星的轨道覆盖情况。(来源:Geospatial World)

俄罗斯“格洛纳斯”国际项目副总裁别良科强调,“格洛纳斯”与“北斗”系统相互兼容,是基于互惠互利的考虑。例如,俄罗斯“格洛纳斯”的定位服务范围侧重于极地和高纬度地区,中国“北斗”的服务范围则覆盖稍稍偏南纬度的地区,如果实现联合导航,那将是世界范围内最理想的导航体系。

  在这里,笔者首先将解释“为什么要互相兼容”这个问题。首先,无论是开世界之先河的“老前辈”GPS,还是后起之秀北斗和格洛纳斯,这三个导航系统都已经形成了自己的“星座”,也在自身的预定区域内实现了当初设计所需的精度要求。

“导航战”无处不在

  比方说北斗导航注重欧亚大陆的服务精度,在高纬度地区精度较差,相反格洛纳斯就注重高纬度定位效果,因为运营格洛纳斯的俄罗斯绝大多数领土位于高纬度寒带区,这都是卫星轨道的取舍结果。

俄罗斯《观点报》指出,中俄花费巨资建立独立的卫星导航定位系统,很大程度上是出于国防安全的考虑,而如今两国探讨在卫星导航定位方面合作,除了民用价值的考虑外,也不能忽视国家安全的需求。

  事实上,若是只要应付民航、海运等现存领域的定位导航需求,三大导航系统实在没有必要寻求信号兼容和互操作,因为同时支持三种导航系统寻星信号的民用定位芯片已经逐渐占到了市场主流,离开卫星覆盖区域找不到信号了?切换系统就行。

目前,卫星导航系统不仅用来为海陆空交通平台提供导航,也为大量军事设施提供制导服务,精度可以达到米级,且几乎不受天气影响。如果一个国家整个导航、定位及制导系统都依赖于目前居霸主地位的美国GPS系统将是非常危险的。

  但随着人工智能和嵌入式设备在民用领域的快速发展,新的定位导航需求也相应出现,并对现在既存的导航精度提出了极大的挑战。

客观上,美国对某国或某个地区关闭GPS信号服务的可能性微乎其微,因为这将产生“附带杀伤”。GPS接收机只需接收4颗卫星信号便能定位,通常在某个大城市里,最多能收到10余颗卫星的信号,若要让该市无法接收到足够的GPS卫星信号,那就得关闭GPS星座上半数的卫星,这势必影响其他地区的导航服务。所以,美国不会贸然关闭GPS信号服务。

  跨过钢筋丛林的唯一办法:更多的卫星?

但是美国有能力干扰、复制或伪造GPS信号,给用户带来巨大麻烦。以色列《国土报》报道,最先利用这一手段的不是美国,而是伊朗。2011年12月,美国一架“哨兵”隐身无人机被伊朗截获,后来伊朗工程师透露,伊朗首先切断无人机和控制系统之间的联系,然后向其发送伪造的GPS信号,无人机按照这个信号降落到它认为的母基地,但实际是降落到伊朗领土上。

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