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都是“三代”,北斗3和GPS III比怎么樣?
關(guān)鍵字: 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航美國GPS Block IIIA新在何處
美國對其新一代GPS系統(tǒng)的主要希望,可以歸納為如下三點(diǎn):
1.基于“導(dǎo)航戰(zhàn)”的需要,新的衛(wèi)星必須有更高的發(fā)射功率以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的抗干擾能力,據(jù)稱GPSIII的軍民碼地面信號強(qiáng)度均有著數(shù)倍的增強(qiáng)。此外為了滿足國家戰(zhàn)略需要,新系統(tǒng)的可控性必須更強(qiáng),可以選擇性地關(guān)閉特定區(qū)域的導(dǎo)航信號(二代星也可能具有該功能,但實(shí)現(xiàn)過程非常繁瑣,而三代星從設(shè)計(jì)之初應(yīng)該就有相應(yīng)考慮。;
GPS iii衛(wèi)星所使用的軍碼和民碼信號功率比此前將翻倍的增長
2.具備雙向數(shù)據(jù)傳輸能力,組網(wǎng)后配合新的雙向客戶端可以利用GPS衛(wèi)星進(jìn)行短數(shù)據(jù)包傳輸;
(編者注:按美國公開資料說法,GPS IIIA衛(wèi)星具備雙天線系統(tǒng),其中一個(gè)天線向其希望提高導(dǎo)航精度和抗干擾性的區(qū)域——直徑約數(shù)百公里——發(fā)射指向性波束,在這一地區(qū)的軍碼接收機(jī)上,將顯示出兩枚處于同一位置的GPS導(dǎo)航衛(wèi)星,從而大幅度提高抗干擾性,并進(jìn)一步提高定位精度,這種工作模式僅供軍碼使用)
3.新一代GPS衛(wèi)星將被納入國際民用衛(wèi)星定位體系,用戶采用新一代標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的用戶端接收機(jī),即可獲得其他類似系統(tǒng)的支持,例如如歐洲的“伽利略”系統(tǒng)等,進(jìn)一步提高定位精度(極限情況下可高至水平1米、高程1米級別);
GPSIII衛(wèi)星研制階段提出的若干方向
當(dāng)然,在上述三點(diǎn)有一個(gè)不可脫離的大前提——低成本。即可不對現(xiàn)有體系進(jìn)行大的改變,以避免費(fèi)用超支。
關(guān)于GPS III衛(wèi)星的三種新民碼和一種新軍碼標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)介紹,已經(jīng)有不少文章提及,在這里不做贅述。但簡而言之,GPS Block IIIA衛(wèi)星能發(fā)出更強(qiáng)且更難被干擾的信號。
這樣的新功能可以避免RQ-170的尷尬,或者更糟糕的情況出現(xiàn)。據(jù)洛克希德·馬丁公司稱,其扛干擾能力較GPS BlockⅡF提高了8倍。
同時(shí),由GPS Block IIIA衛(wèi)星構(gòu)成的系統(tǒng)很可能有專門“關(guān)閉功能”,使控制方能任意設(shè)定衛(wèi)星在通過某些軌道區(qū)域時(shí)不發(fā)出包含自身坐標(biāo)位置的授時(shí)信號,拒絕該區(qū)域的定位服務(wù)。
如果說增強(qiáng)信號強(qiáng)度、提供專設(shè)的關(guān)閉服務(wù)功能界面這些,只是二代GPS衛(wèi)星功能的增強(qiáng),那么本次在GPS Block IIIA上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)上行能力,則堪稱一項(xiàng)重大變革——然而卻不是創(chuàng)新。
在此之前,無論是GPS的一代還是二代星,均為只具備信號發(fā)射功能。一旦第三代GPS衛(wèi)星完成組網(wǎng),用戶可通過新的雙向客戶端,通過導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)短數(shù)據(jù)的交互。盡管沒有證據(jù)證明,該功能是美軍參考了“北斗”之后才專門添加的,但這確實(shí)是美軍在GPS III衛(wèi)星研制過程中就已經(jīng)明確提出的設(shè)計(jì)要求。
該系統(tǒng)要求GPS III系統(tǒng)具備進(jìn)行高速上行\(zhòng)下行和并行通信機(jī)制,以實(shí)現(xiàn)“接通一顆星=接通全部星”的能力,這實(shí)際上和“北斗”的短報(bào)文功能功能概念相近。
中國空軍在上世紀(jì)90年代采購了一批LS-6系列衛(wèi)星制導(dǎo)炸彈,但數(shù)量很少,因?yàn)槠涫褂肎PS\格洛納斯信號,在未來沖突環(huán)境下無法保證制導(dǎo)信號
有消息指出,從2019年開始,中國空軍將鋪開裝備新一代制導(dǎo)彈藥,這些彈藥大多使用北斗衛(wèi)星信號
當(dāng)然,具備雙向數(shù)據(jù)通訊能力并不等于只能發(fā)送短信,北斗的短報(bào)文功能也從不僅局限于發(fā)送短信。這種用戶-衛(wèi)星間通信主要是一種提高軍用定位系統(tǒng)精度和抗干擾性的技術(shù),不過在一些用戶手中,這種功能也有新的用途。
例如,此前就有資料提到,解放軍現(xiàn)役某型導(dǎo)彈的偵察彈頭,就通過北斗衛(wèi)星的信道回傳圖像信號,以快速回傳偵察結(jié)果,供指揮部判讀導(dǎo)彈突擊的效果。
這也說明,盡管軍方并不缺少數(shù)據(jù)傳輸途徑,但誰也不會(huì)介意能夠多一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和傳遞手段。所以,相信該功能美軍同樣會(huì)善加利用。
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