GPS:依賴與受傷 聚焦中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)
2007年4月14日,中國發(fā)射了第一顆第二代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。與之前的北斗一號(hào)組成的區(qū)域性導(dǎo)航系統(tǒng)不同,這次發(fā)射的衛(wèi)星,標(biāo)志著以5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),邁出了具有實(shí)質(zhì)意義的第一步。
這是真正屬于中國人自己的、覆蓋全球所有方位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)!
依賴與受傷
第一個(gè)故事是記者在一次活動(dòng)中聽到的。美國人在對(duì)伊拉克大打出手的時(shí)候,美軍一艘軍艦在萬里之外檢查過往船只,并向一艘C國的油輪發(fā)出停船接受檢查的信號(hào)。C國的海軍雖然鞭長莫及,但是C國也是核大國,油輪船長覺得美艦不敢怎么樣,加上自己的船體比軍艦大得多,所以不理不睬,繼續(xù)航行。時(shí)間不長,問題出來了。C國油輪上的GPS導(dǎo)航設(shè)備突然失靈。沒有了GPS,油輪在茫茫大海上就沒有了方向,只好停了下來。美軍直升機(jī)強(qiáng)行登船,將船長一干人等趕到甲板上曬太陽,然后對(duì)全船進(jìn)行搜查。搜查過后,美軍軍官瀟灑地敬個(gè)禮,說一聲“感謝你們與美國政府的合作”,然后揚(yáng)長而去。船上的GPS又恢復(fù)了正常!
第二個(gè)故事是圈內(nèi)人士講的。某年某月,中國人民解放軍在某地舉行軍事演習(xí)。有消息說,美國對(duì)該地的GPS信號(hào)進(jìn)行了特殊處理。盡管具體情況不得而知,但是,這個(gè)圈內(nèi)人士直言,那段時(shí)間,該區(qū)域的GPS接收設(shè)備的工作狀況確實(shí)極不正常!
第三個(gè)不是故事,而是一個(gè)事實(shí)。有關(guān)方面信息顯示,我國一些政府、專業(yè)部門對(duì)GPS已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的依賴,認(rèn)為經(jīng)過10多年的應(yīng)用,GPS以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn),贏得了某部門廣大工作者的信賴,并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科,從而帶來一場(chǎng)深刻的技術(shù)革命!
這就是GPS,一個(gè)向所有用戶免費(fèi)開放的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),一個(gè)讓越來越多的國家和民眾依賴的系統(tǒng)。但是,又有多少人意識(shí)到了,這個(gè)系統(tǒng)的開關(guān),掌握在美國人手里。這是一個(gè)隨時(shí)可以在擴(kuò)大信號(hào)誤差、關(guān)閉信號(hào),讓幾百萬平方公里的人員、設(shè)備突然看不清或者變成瞎子的系統(tǒng)。
知道了以上內(nèi)容,我們就可以了解,北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)和它的升級(jí)換代,對(duì)于中國、對(duì)于中國人,意味著什么!
GPS就在你身邊
要了解中國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),得先了解美國的GPS。把GPS講清楚了,北斗也就清楚了!
在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)之前,遠(yuǎn)程導(dǎo)航與定位主要用無線電進(jìn)行,其中包括羅蘭-C系統(tǒng)、Om ega(奧米茄)系統(tǒng)、多卜勒系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)精度都不高。
1958年,美國開始研制第一代衛(wèi)星定位裝置子午儀系統(tǒng)(T ran s it)。1964年,子午儀系統(tǒng)投入使用。該系統(tǒng)只有5-6顆衛(wèi)星,不能從地面站進(jìn)行連續(xù)的觀測(cè)和控制,因而無法提供連續(xù)的實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航,精度也不高!
為滿足軍事部門和民用部門對(duì)連續(xù)、實(shí)時(shí)、三維導(dǎo)航的要求,1973年,美國國防部制定了GPS計(jì)劃。該計(jì)劃分三個(gè)階段:
第一階段為方案論證和初步設(shè)計(jì)階段。從1973年到1979年,發(fā)射了4顆試驗(yàn)衛(wèi)星,研制了地面接收設(shè)備!
第二階段為全面研制和試驗(yàn)階段。從1979年到1984年,陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗(yàn)衛(wèi)星。實(shí)驗(yàn)表明,GPS定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)!
第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段。1989年2月4日第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功,1993年底實(shí)用的GPS網(wǎng)正式建成!
GPS使用24顆高度約兩萬公里的衛(wèi)星,分布在六個(gè)軌道面上(每軌道面4顆)。這樣的分布使得用戶在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到四顆以上的衛(wèi)星,并接收衛(wèi)星信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)精確、連續(xù)、實(shí)時(shí)的定位導(dǎo)航。
由于每一顆衛(wèi)星都有使用壽命,因此,GPS運(yùn)行之后,美國仍在不間斷發(fā)射新星。到目前為止,GPS至少已經(jīng)發(fā)射了55顆衛(wèi)星。這種連續(xù)的發(fā)射不但保證了GPS維持工作狀態(tài),還使得GPS的功能得到持續(xù)改進(jìn)。目前,美國正在實(shí)施新的GPS現(xiàn)代化計(jì)劃,這個(gè)計(jì)劃完成之后,GPS系統(tǒng)的功能將變得更加強(qiáng)大,處于遙遙領(lǐng)先的地位!
GPS發(fā)射的信號(hào)分為兩種:軍用的和民用的,其中軍用信號(hào)專供美國軍方使用,民用信號(hào)免費(fèi)開放給全球用戶使用。一般而言,民用信號(hào)較軍用信號(hào)的精度要差,而且,美國軍方隨時(shí)可以對(duì)特定區(qū)域的信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,使其誤差變大,甚至關(guān)閉特定區(qū)域的信號(hào),讓GPS暫時(shí)失靈!
GPS強(qiáng)大的定位導(dǎo)航功能,使得其民用用戶數(shù)量呈幾何數(shù)增長,在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)成為民眾生活的重要組成部分,中國的民用用戶數(shù)量近年也在大幅度增長!
在國際軍火市場(chǎng),GPS也擁有特殊的地位,不少國家對(duì)外出口的精確制導(dǎo)武器,是基于GPS導(dǎo)航系統(tǒng)開發(fā)的!
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