衛星導航系統：比拼時間和空間“占位”

　    北京時間10月25日23時33分，中國在西昌衛星發射中心用“長征三號丙”運載火箭，成功將第16顆北斗導航衛星發射升空并送入預定轉移軌道。這意味著中國的北斗衛星導航系統已經形成覆蓋亞太大部分地區的服務能力。

　　到2020年左右，由35顆導航衛星組成的北斗，將形成覆蓋全球的定位、導航以及通信服務能力。這也意味著，在未來的太空中，它將有能力與美國的GPS和俄羅斯的GLONASS（格洛納斯）衛星導航定位系統一爭高下。

　　保障國家安全，競爭民用市場

　　目前，美國的GPS占據著全球導航應用市場的絕對份額。在中國國內導航市場，GPS更是占據了95%以上的市場份額。既然天上已經有了GPS，為什么中國還要耗費巨資建設北斗衛星導航系統？

　　中國航天科技集團空間技術研究院專家指出，“衛星導航系統是國家安全和經濟社會發展不可或缺的信息基礎設施，是大國地位和綜合國力的重要標志。”

　　迄今為止的衛星導航系統，雖然都能發揮民用功能，但追根溯源，其初始動機都在于軍事用途。美俄（蘇）的兩代衛星導航系統都是冷戰的產物；歐洲的伽利略（GALILEO）系統本身就是“歐洲獨立防務計劃”的一部分；日本的衛星導航計劃，既可以看作是日本軍事“復興”計劃的一部分，也可以視為美國戰略重心東移的一個輔助性計劃；印度的衛星導航計劃則是由空軍推動的。

　　在現代戰爭條件下，原本被地理空間割裂的不同戰區已被連通為一個全球戰場，如果沒有可靠的導航體系，就無法實現多兵種、跨地域協同作戰。隨著科技的發展，武器裝備的智能化水平在不斷提高，其對導航定位衛星的依賴程度也在不斷提高，如果沒有自己的導航衛星系統，在緊急情況下，一旦擁有導航定位衛星系統的國家關閉系統，性能再高的武器裝備也無法發揮效能。比如，美國的GPS導航系統能夠放出高精度的信號，也可以在必要時有選擇地屏蔽信號，癱瘓對方的軍事調動和高性能武器。《華爾街日報》就曾說過，如果發生沖突或緊急情況，“美國可能會斷開GPS網絡”。

　　因此，建立獨立的衛星導航系統，是避免在突發戰爭中受制于人，保證國家安全的命脈。

　　從社會經濟發展來看，衛星導航產業已成為繼移動通信和互聯網之后全球發展最快的電子信息產業，正在帶來巨大的經濟利益。

　　僅就中國市場而言，有關部門預測，我國衛星導航產業到2015年產值將超過2250億元；到2020年，將進一步攀升至4000億元，總用戶數量將達到8億個，約占全球數量的30%。但目前，GPS系統占據著全世界民用市場94%、中國民用市場95%的份額。如果中國沒有獨立的衛星導航系統，那么GPS在導航市場一統天下的局面將一直延續下去，巨大的利潤將拱手送人。

　　美俄力求鞏固、擴大優勢

　　日本時事通訊社報道說，中國的北斗在和美國的GPS展開“競爭”和“對抗”。事實上，在現在的太空中，衛星導航系統的競爭不僅僅在中美之間，而是一場全球性的角逐。

　　“首先，衛星上天需要軌道位置，就好比停車要占個停車位；其次，系統運行需要頻率資源。這兩樣資源，現在都很緊張，爭奪也很激烈。比如說，按照聯合國國際電信聯盟的規則，衛星頻率的使用權屬于先發射的一方。”

　　北斗衛星導航總設計師謝軍說，目前，導航衛星的頻率資源大部分被美國的GPS占有，俄羅斯的格羅納斯也占了一部分。盡管如此，美俄仍在大力投入，力爭鞏固、擴大現有優勢。

　　據悉，美國為確保衛星導航系統的霸主地位，適應2030年對衛星導航系統的需求，計劃總耗資190億美元，部署由70~90顆衛星組成的GPS-3，以取代現在的由30顆衛星組成的GPS系統。

　　GPS-3計劃分為4個階段：2000~2005年為系統概念研究和可行性論證階段；2006~2008年為關鍵建設攻關與仿真試驗階段；2009~2012年為工程研制階段；2013年以后為新一代GPS-3系統發射部署和試驗驗證階段。該計劃預計2025年完成。

　　GPS-3在技術上進行了多項改進和提高，導航定位精度更高，衛星功能更加強大，抗干擾能力也將大大增強。

　　俄羅斯政府也正在著手制訂格洛納斯（GLONASS）系統未來10年的發展計劃，GLONASS-K已經啟動。據俄《生意人報》報道，俄羅斯聯邦航天局和經濟發展部計劃在2012~2020年期間為GLONASS-K系統投資3465億盧布（約合120億美元），用于該系統在未來9年的維護、新系統的發展和應用。GLONASS-K系統預計將于2020年建成。

　　為維持系統在軌衛星的數目，2012年至2020年期間，GLONASS系統將發射13顆GLONASS-M衛星以及22顆新一代的GLONASS-K衛星，以替代過期服役的衛星。2020年后，GLONASS的導航精度將達到1米，與GPS的水平相同，屆時，俄羅斯也將重振航天大國和軍事大國的雄風。

　　歐日印緊追不舍

　　盡管歐洲的伽利略（GALILEO）系統建設遇到了一些困難，研制和試驗計劃一度受阻，但歐盟已決心全面接管該計劃，爭取在2020年前完成由30多顆衛星組網的導航系統建設任務并投入使用。

　　2011年，歐洲成功發射了兩顆GALILEO在軌驗證衛星，由此，GALILEO導航系統初期星座的導航衛星顆數已達4顆，可滿足衛星導航定位驗證的最低要求，包括測量經緯度、高度以及時間參數等。2012年10月，歐洲再次發射了兩顆GALILEO衛星，這兩顆衛星由德國OHB公司制造，后續階段的操控則由多國共同完成。

　　預計2013年春季GALILEO衛星導航接收器可首次接收到導航信號；2015年底之前將部署18顆GALILEO導航衛星，并開始為公眾提供服務；到2020年，GALILEO導航系統全部完成時，將在三個繞地軌道上部署30余顆衛星。

　　據有關資料，日本正在發展一種叫做“準天頂衛星導航系統”的區域導航系統，其關鍵技術的研發工作已經取得了重要的進展。

　　作為GPS的一個輔助和增強系統，“準天頂衛星導航系統”有望提高在日本及其周邊的GPS定位性能。雖然“準天頂衛星導航系統”必須依賴GPS完成用戶定位，但按照計劃，它完全有可能升級為獨立的衛星導航系統。

　　其他國家的衛星導航計劃也在緊鑼密鼓地推進。例如，在印度，航天官員的腦海中已有兩套導航衛星計劃。一個是GPS增強系統，打算發射一組靜止軌道衛星來改善本國機場和航空空間所有GPS信號的精度；另一個是自主建設由7顆衛星組網的區域導航衛星系統。

　　中國衛星導航學術年會科學委員會副主席、北斗衛星導航系統工程副總設計師李祖洪分析，這實際上是一場部署進度的比拼。各國衛星導航系統部署的時間進度是個重大考驗，捷足先登是成功的第一步。

聲明:

凡文章來源標明“中國智能交通網”的文章版權均為本站所有，請不要一聲不吭地來拿走，轉載請注明出處，違者本網保留追究相關法律責任的權利；所有未標明來源為“中國智能交通網”的轉載文章均不代表本網立場及觀點，“中國智能交通網”不對這些第三方內容或鏈接做出任何保證或承擔任何責任。