北斗II系统需要进一步提高军事用途的生存能力

1月17日，长征3号运载火箭成功发射了第三颗北斗导航卫星. 新华社出版（秦宪安摄）

庄兆文王飞雪

2010年1月17日凌晨，北斗二号卫星导航系统的第三颗卫星成功发射. 此前，第一枚和第二枚北斗二号卫星分别于2007年4月和2009年4月发射. 卫星发射间隔越来越短，表明北斗二号已经进入加速组网阶段.

卫星导航系统是一种以卫星为导航站的导航系统. 除了提供众所周知的仪表级高精度位置信息外，它还可以为用户提供优于每秒0.1米的高精度速度信息. 而且高精度的时间信息优于50纳秒. 普通用户一次只需要花费几百元就可以购买卫星导航终端，他们可以随时随地获得自己的位置，速度和时间，可以接收卫星信号.

由于具有许多突出的优势，卫星导航已成为实现高精度，全天候，全天候，陆，海，空和空间集成，导航和定位定时的最佳手段，并广泛应用于各个领域经济社会与国防安全.

在经济领域，卫星导航可为通信，电力和金融等经济基础行业提供低成本，高精度的时间同步. 它提供运输，商业物流，，渔业生产，矿产开发，资源调查和灾难. 监视，公共安全，生活辅助，个人手机定位，竞技体育等行业提供高精度定位和速度测量服务. 卫星导航已成为继移动通信和互联网之后信息产业的第三重要经济增长点.

在国防领域，卫星导航已成为建设信息化军队和赢得信息化战争的重要基础和保证. 在联合作战司令部，战场态势感知，军舰和人员的制导与定位，精确打击，情报侦察，战场目标属性识别等方面发挥着重要作用. 卫星导航已成为军事战斗力和战斗力倍增器不可或缺的一部分.

未来20年卫星导航的发展趋势

基于GPS系统的广泛成功应用，美国于1999年提出了GPS现代化计划，以全面改善GPS. 其改进的动力来自严重缺乏导航战能力，不断增加的应用需求以及多个卫星导航系统之间竞争的加剧. 其中，提高导航战能力是最重要，最根本的出发点. 从那时起，旨在完全恢复和升级GLONASS的GLONASS优先发展计划以及正在建设的Galileo都提出了与GPS现代化计划相似的发展目标. 上述改进或在建的卫星导航系统代表了未来20年卫星导航的发展趋势. 它们的主要技术特征包括:

首先，系统性能得到进一步提高. 升级的主要目的包括提高定位定时的准确性，提高接收微弱信号的能力以及增强完整性.

第二，导航战能力已大大增强. 1997年，当GPS在使用过程中受到敌人的干扰时，美国军方首次提出了导航战的概念. 也就是说，“在复杂的电子环境中，它使部队能够有效使用卫星导航系统，同时防止另一方使用该系统. ” . 美军的这一理论是在单一GPS导航系统的背景下提出的. 在多种系统共存的背景下，航海作战的概念和理论体系不断深化.

最后，在国家PNT体系结构的框架内开发卫星导航系统. 为了解决许多导航方法的问题，但缺乏集成的定位导航定时（PNT）体系结构指导的问题，美国国防部和交通运输部于2006年联合启动了一项全国性的PNT体系结构研究. 开发全面的国家级PNT体系结构，以在2025年左右为美国提供更有效的PNT功能，并探索现有导航系统和服务的逐步发展道路.

这项研究表明，美国已开始从卫星导航系统的角度全面考虑所有可能的PNT手段，并从整体优化的角度来规划美国的国家PNT体系结构. 这是卫星导航发展到一定阶段的必然要求，并将对卫星导航系统的发展产生积极影响.

北斗II系统有自己的亮点

卫星导航系统作为国家安全和经济社会的核心基础设施，一定不能依靠外国系统. 中国卫星导航系统的建设分为三个步骤. 第一步，北斗一号系统，已于2003年完成并投入运行；第二步是北斗第二区域体系，于2004年启动，预计于2012年完成. 第三步是全球覆盖和高精度的北斗二号. 全球系统有望在2020年完成.

完整的北斗一号系统由两颗对地静止卫星，一个地面控制系统和一个用户终端组成. 它也被称为“两星级定位系统”. 它的用户终端在定位时需要发送定位应用信号，并且用户的位置由北京地面中心站解决，然后通过卫星发送给用户. 除定位功能外，北斗一号还具有独特的卫星短消息通信功能. 即使两个北斗用户被一个遥远的高山隔开，只要他们能看到北斗卫星，他们就可以在1秒内实现短消息通信.

北斗一号系统的建立打破了美国和在这一领域的垄断，使中国成为世界上第三个拥有独立卫星导航系统的国家.

北斗一号系统已经稳定运行了6年以上. 它在边境巡逻，作战指挥，训练演习，后勤支援北斗二号，紧急救援和救灾等军事活动中发挥了重要作用. 例如，在2008年汶川抗震救灾中，北斗一号导航系统发挥了独特的优势. 此外，北斗一号系统也已成功应用于渔业，渔业，水文监测和森林防火.

受工作原理的限制，北斗一号的工作区域仅限于中国及其周边地区. 它只能为中低动态用户提供定位服务. 它没有速度测量功能，不能满足精确制导的需求. 它仍然不能满足中国国防建设和国民经济建设的长期发展需要.

北斗II系统包括区域和全球发展阶段. 除了相对于区域系统扩大了全球系统的覆盖范围之外，其定位精度和导航能力也得到了显着提高. 它们的定位原理与GPS，GLONASS和Galileo完全相同. 用户终端不需要发送信号，他们只需要同时接收四个以上的卫星信号即可解决自己的位置. 同时，北斗二号还保留并增强了北斗一号的短消息通信功能，这也是北斗二号的主要特征，与GPS，GLONASS和伽利略不同. 北斗二号完工后，它将与GPS，GLONASS和伽利略系统捆绑在一起北斗二号，成为四个全球卫星导航系统.

在应用方面，由于相同的定位原理和相同的精度，GPS当前涉及各种军事和民用应用，北斗2也可以胜任. 此外，相对于其他系统，增强的短消息通信功能将成为北斗2号的一大亮点.

北斗体系发展面临的挑战

中国的卫星导航系统的建设比美国和晚了大约20年. 经过十多年的努力，中国在技术上取得了长足的进步，在系统建设和应用方面取得了一系列成果. 它具有构建全球系统的能力，但是我们应该更加意识到我们的缺点和问题. 面临的挑战:

首先，有必要大力加强北斗二号的导航能力. 北斗二号加速联网将全面解决我国在卫星导航和定位领域的问题. 但是，军事导航系统的建设不能仅仅满足于解决方案，还必须在强大的对抗环境中具有生存能力. 为了在未来的导航对抗中立于不败之地，我们必须进一步加快导航战的研究和工程实践的步伐.

第二，我们必须高度重视国家基础产业的航行安全，定位和时间安排. 近年来，中国的卫星导航应用发展迅速，但绝大多数应用是基于美国的GPS. 通信，电力，金融和运输等经济基础行业广泛依赖GPS进行时间服务. 许多城市经历了严重的事件，在GPS信号中断后，移动通信网络瘫痪了. 即使将来将北斗系统用于定时，它也摆脱了对GPS的依赖，并不能从根本上解决卫星导航系统固有的易受电磁干扰的脆弱性. 因此，经济基础领域还需要采用抗干扰设备或系统冗余等策略来提高其运行的安全性和稳定性.

第三，应加强自主创新，以占领导航产业链的上游. 目前，GPS已经占据了中国卫星导航民用市场的99％，伽利略系统也瞄准了中国巨大的市场，北斗系统的应用正面临着生存的困境. 北斗二号的民事信号是公共信号. 北斗二号导航终端的技术与GPS终端技术非常相似. 如果我们无法掌握导航终端和导航应用的核心技术，我们将仍然处在导航终端产业链的下游.

总而言之，北斗二号卫星导航系统的加速联网仍然是中国卫星导航业务的开始. 促进中国北斗卫星导航事业的快速发展，在中国国防安全和经济社会发展中发挥重要作用，还有很长的路要走.

（中国青年报）

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/shumachanpin/article-189725-1.html