正文 第82章 中國北鬥導航衛星(3 / 3)

其實“北鬥”衛星導航定位係統的軍事功能與GPS類似,如:飛機、導彈、水麵艦艇和潛艇的定位導航;彈道導彈機動發射車、自行火炮與多管火箭發射車等武器載具發射位置的快速定位,以縮短反應時間;人員搜救、水上排雷定位等。不過,因運作方式不同,“北鬥”衛星導航定位係統有一些GPS沒有的軍事功能,其中最重要的就是部隊的指揮管製。

主要缺陷

由於“北鬥”衛星導航定位係統是雙星係統,因此,共用戶接收器隻能測得二維(平麵、2D)的定位數據。用戶若位於海平麵上,因高度為零,可以直接求得三維(平麵和高度、3D)的定位數據;但用戶若位於陸地或空中,就需要利用地麵控製中心的數值地圖資料厙或用戶自備的測高儀才能求得用戶的高度,並進一步確定用戶的三維坐標。若控製中心的數值地圖數據庫數據不夠準確,尤其是要拿到非本國的地理精確數據並不容易,定位出的位置數據就會有問題。

“北鬥”衛星導航定位係統用戶的定位申請要送回地麵控製中心,經由中心控製係統解算出用戶的三維位置資料之後再發回用戶。無線電信號從地麵發出,經衛星返回地麵的上下行時間約為0.24~0.28秒,從用戶接收器應答測距信號到接收定位結果,信號經過兩次上下行鏈路的傳送,時間約需0.56秒,加上中心控製係統的計算時間,整個定位時間約需1秒鍾,即用戶接收器約可在1秒鍾完成定位。這1秒的定位時間對飛機、導彈這種高速運動的用戶嫌時間長,會加大定位的誤差,因此,若要利用“北鬥”衛星導航定位係統進行精確定位,以車輛、船舶等慢速運動的用戶較適合。

由於“北鬥”衛星導航定位係統的客戶端耍請求定位服務時,必須發出應答信號,即“有源應答”,如果使用者是軍方單位就會使自身失人隱蔽性,且這個定位服務要求的信號也可被敵方定位,而遭致攻擊。

另外,客北鬥導航衛星的戰略應用戶端除了要和衛星一樣接收來自地麵控製中心的詢問信號,也要發出應答信號,因此,整個係統的同一時間內服務用戶的數量便受用戶可使用的通信頻率數量、詢問信號速率和用戶的響應速率等條件的限製,所以“北鬥”衛星導航定位係統的用戶設備容量是有限的,每秒鍾隻能容納150個用戶。雖然每個客戶端都有專用識別碼,不過一旦被破解,很容易使整個係統被敵人或有心人士以偽冒信號加以飽和,使係統癱瘓或者是傳送假信息,迷惑友軍。

由於“北鬥”衛星導航定位係統中地麵控製中心扮演著係統關鍵角色,如:承轉衛星信息、解算用戶位置等,因此,一旦地麵控製中心被毀,整個係統就不能運作了,這也是“北鬥”係統的致命傷。

“北鬥”衛星導航定位係統使用的衛星是同步軌道衛星,這意味著落地信號功率很小,因此,用戶機需要有較大天線(直徑達20厘米)才能接收信號,而且因“有源應答”運作方式,所以,用戶機還要包含發射機,因此在體積(普通型用戶機長20厘米、寬17.5厘米、高5.2厘米)、重量、耗電量,甚至價格都遠比GPS接收機來得大、重、耗電與貴,而且這麼大且重的用戶機,不要說是裝在導彈上,就是單兵使用都是一大負擔。

相關評價

北鬥一號

北鬥一號的優點有:有源導航的同時可以進行衛星數據通訊;成本低,隻需要發射兩顆衛星即可組成可用的定位係統;該導航係統完全獨立,不依賴其他國家的衛星資源,自主係統,安全、可靠、穩定,保密性強,適合關鍵部門應用。

北鬥的應用前景。北鬥係統原有設計是一個封閉式係統,這樣就限製了民用用戶的擴展使用。在北鬥導航定位衛星升空之初,北鬥星通公司憑借在衛星導航定位技術方麵多年來的積累和對北鬥導航係統的深刻理解,提出了“北鬥一號”信息服務係統的立項申請。2001年,立項通過評審。

2002年底,他們完成了係統的研製並通過了由多位院士組成的專家委員會的驗收評審。“北鬥運營服務平台”的作用就是在北鬥導航定位衛星係統和集團用戶之間架起一座橋梁,使北鬥係統具備了大規模應用的基本條件。北鬥星通公司也因此成為國內首家獲得授權的北鬥導航定位係統運營服務商。

目前,他們研製的係統已成功用於陝西省防汛雨量監測速報,海南省漁船監控、青藏鐵路機車監控與管理等項目也正在進行中。

隨著“北鬥”係列衛星導航定位係統的推廣應用和我國正在著力研究開發的下一代衛星導航定位係統(CNSS)未來的誕生,中國一定會成為世界的衛星導航定位強國。

北鬥二號

針對北鬥一號的缺點,升級了係統,引人了GPS的定位方式,也就是說:北鬥二號=北鬥一號+GPS。北鬥二號將采用東方紅3號衛星平台。30顆非靜止軌道衛星又細分為27顆中軌道(MEO)衛星和3顆傾斜同步(IGSO)衛星組成,27顆MEO衛星平均分布在傾角55度的三個平麵上,軌道高度21500千米。

重大意義

衛星導航定位的應用範圍和行業不斷擴展,全國衛星導航應用市場規模以每兩年翻一番的速度快速增長。衛星導航定位技術已廣泛應用於交通運輸、基礎測繪、工程勘測、資源調查、地震監測、氣象探測和海洋勘測等領域。

北鬥導航衛星應用戰略圖

北鬥衛星導航係統的建成,可促進我國自主衛星導航事業的發展,體現國家綜合實力,使我國在衛星應用方麵擺脫對國外衛星導航係統的依賴,打破美國GPS的壟斷,並帶動一大批高技術產業,形成新的經濟增長點。

北鬥導航係統的應用具有廣泛的應用潛力。比如公安保衛、遇險搶救、海岸緝私、巡邏搜索、囚車與運鈔車監控、環境數據收集、各種災害的預報與監測、交通管製、遠距離輸電以及個人旅遊、娛樂等諸多方麵都有著廣大的潛在用戶。套用一句形容GPS的話就是:北鬥衛星導航係統的應用前景“僅受限於人們的想象力”。

隨著係統建設的不斷發展,很多潛在的應用必將被發掘出來,北鬥衛星導航係統必將會得到越來越廣泛的應用,從而產生巨大的社會和經濟效益。