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打仗中国卫星不够用? 专家: 可劲射!

2018-02-28 01:52    

太空属于“高边疆”领域,是未来战争离不开的主战场。如今,想成为一支具有全球行动能力的军队,任何行动几乎都离不开太空中运行的航空器的支持。军舰在全球水域航行需要导航卫星、通信卫星的支持;精确制导弹药需要导航卫星的支持;远距离的精确打击还需要天地间的数据链支持,离不开高传输速度的先进通信卫星。而要实现反航母作战,需要对航母及时发现、不间断锁定,更是离不开太空武器的支持。

正因为如此,对太空的争夺显得至关重要。有的国家无力发展庞大的太空武器系统,但却可以发展反卫星武器,比如用弹道导弹反卫星、用高能激光武器反卫星、释放诱饵卫星捕捉敌国卫星等,这让太空中运行的卫星像面对武装直升机的坦克装甲车辆一样,变得很不安全。在战时,卫星被击落的概率非常之大,如何快速补充卫星,成为衡量一个国家战争持续能力的关键指标。

发射一次卫星的成本是非常昂贵的。目前,美国发射一颗卫星的成本已经高达上百万美元/次,这让美军变得承受不起。2010年4月,美军敦促NASA研制一种廉价的运载工具,将航天器发射入轨。同年9月,NASA工程师提出使用电磁轨道炮和超燃冲压发动机组合发射航天器的方案,以便节省上百万美元的推进剂成本,实现更高的发射频率。美国还在大力发展可回收火箭技术,去年4月,美国“猎鹰-9”号运载火箭第一级首次成功实现软着陆。

中国同样正在研制可重复利用火箭,未来会有多便宜呢?航天科技杨保华近日给出了一个预期:每公斤约5000美元。目前,中国在国际上最具优势的快舟一号甲火箭,其发射成本约为每公斤1万美元。如此预期的根据是什么呢?那就是可重复使用火箭,实现了可重复运载火箭的技术大跨越,就能大幅降低发射成本。当然,即便是目前中国每公斤不到10000美元的发射成本,就已经是全球最低之一了。

第二次世界大战后,尽管日本输的很彻底,但始终想以小博大“翻盘”,不甘从此沦为二流。

据统计,日本在2017年的军备开支将超过460亿美元,采购包括战斗机、导弹、无人机、雷达等武器装备。

俄罗斯《独立报》认为,未来,日本有可能还会拥有诸如轰炸机、弹道导弹、巡洋舰、核潜艇、巡航导弹等具备威慑力的武器。

同时,日本还在发展自己的卫星导航系统,与美国GPS相同,日本的“准天顶”卫星导航系统也由空间段、地面控制段和用户段组成。

日导航卫星领先中国?美:白日做梦

在10月10日,“引路4号”卫星被发射升空,作为“准天顶”卫星导航系统的重要组成部分,“引路4号”卫星发射标志着“准天顶”导航体系已构建完成。

据了解,“准天顶”卫星导航系统兼具导航定位、移动通信和广播等功能,能够独立连续地提供定位、导航和授时(PNT)服务。

不仅能够为民用用户提供精确授时、定位和测距业务,也可作为航空航海的保障手段,为各种军事操作提供关键PVT(位置、速度、时间)信息。

日导航卫星领先中国?美:白日做梦

对此,日本《每日新闻》表示,尽管中国拥有数量众多的“北斗”导航卫星,导致“准天顶”卫星的光芒被暂时遮挡。

但日本具备发展导航系统的基本条件,只要日本愿意,完全可以发挥自身半导体和航天技术优势,在几年的时间内超越中国。

不过,据美国《太空新闻》指出,早在1994年,中国就已经开始了“北斗”卫星导航的相关研究工作;2003年完成“北斗一号”组网,在军事领域摆脱了对GPS的依赖;

2012年完成“北斗二号”建设,并且开始向民间开放;到了2020年,“北斗三号”工程将建设完毕,届时将打破美国GPS“一统天下”的局面。

至于日本表示“准天顶”卫星的导航精度能够达到厘米级要优于“北斗”,恐怕他们并不知道这一目标中国早已实现,并且日本的纸面数据一向很“漂亮”,但实际操作却不如人意。据日本媒体报道,中国独立自主研发的北斗卫星导航系统的定位精度提高至原来的2倍至3倍,最高约为2.5米,其精确度已达到世界先进水平,不下于美国的GPS。报道中还提到,中国的目标是,到2020年北斗系统覆盖全世界,在国内的利用率提高至60%,在全球市场中获得20%的份额,反超美国GPS。

日导航卫星领先中国?美:白日做梦

目前最新一代的苹果手机还不支持中国北斗导航系统,却支持日本准天顶卫星系统(QZSS),要知道准天顶是日本将GPS技术拷贝复制过来的区域增强系统。

不过随着北斗的覆盖范围不断增加,很多手机都已开始支持北斗了。相信随着新的北斗卫星发射成功,支持我国自主研发的导航系统的设备也会越来越多。

而且在看到中国的北斗后,美国都打算直接抛弃GPS,因为凭借北斗的发展速度,能在很短的时间赶上、甚至是超越美国GPS的性能。

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自1964年开始投入使用的美国GPS几乎成了导航的代名词,在海湾战争期间更是发挥出巨大的作用。但如今面对其他国家的导航技术,特别是中国的北斗,美军不禁开始怀疑GPS在未来是否还会继续保持优势,这让一直在各领域保持代差地位的美国觉得受到威胁。

在这样的背景下美国启动新一代PNT(导航、定位、授时)项目,当然中国也没闲着,据资料显示,中国北斗还身负两大"绝活"。

首先是最复杂的星座系统。目前全球其他国家的导航卫星都使用的是中轨轨道,而中国北斗是世界唯一一个使用了技术含量更高的地球静止轨道和地球倾斜同步轨的系统,这能使北斗长期覆盖指定区域,还可校正误差、进一步提高精度。

其次是短报文系统。全球其他所有定位系统只接收太空信号,不能与通信卫星进行任何交流,北斗却可以和卫星进行交流,既能够定位,又能显示发布者的位置。

由此可见,一旦北斗在2020年实现覆盖全世界,势必会对全球定位导航服务造成很大变化,不仅能满足人们日常生活的需要,还能提高我国国防事业建设,称其为"国之重器"一点都不为过。

目前,世界上有4大卫星导航系统,分别是美国的全球卫星定位系统也就是GPS,中国的北斗导航系统,俄罗斯的格洛纳斯导航系统和欧洲的伽利略卫星导航系统。不过各国的卫星定位系统发展的状态却完全不同。

最完善的当然是美国的GPS系统,美国GPS卫星导航系统是利用在空间飞行的卫星不断向地面广播发送某种频率并加载了某些特殊定位信息的无线电信号来实现定位测量的定位系统。该系统由空间运行的卫星星座、地面控制部分、用户部分等三部分组成。美国起步早,技术成熟,已经成了目前世界上军用民用卫星导航系统的第一选择。

(图为GPS导航系统)

第二就是中国的北斗导航系统,中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

(图为北斗卫星导航系统示意图)

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。

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中国卫星导航技术起步晚,但是快速发展已经让北斗有了独占一方的资本。接着是俄罗斯的格洛纳斯系统,“格洛纳斯”系统标准配置为24颗卫星,而18颗卫星就能保证该系统为俄罗斯境内用户提供全部服务。该系统卫星分为“格洛纳斯”和“格洛纳斯-M”两种类型,后者使用寿命更长,可达7年。

研制中的“格洛纳斯-K”卫星的在轨工作时间可长达10年至12年。该系统是俄罗斯为了抗衡美国GPS系统而诞生的导航系统,在俄罗斯之外地区用户寥寥。最后则是欧洲的伽俐略系统,该系统由欧洲一同研制,各成员国却没有做到一条心,以至于该系统研发过程中分摊费用谈不好,几乎处于半停滞状态。

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据军事专家称,中国的北斗卫星目前由17颗在轨卫星,可以覆盖亚洲和太平洋的大部分地区,民用精度可以达到20米以内,而军用精度可以达到1米内,而且北斗卫星还拥有一个独门绝技,那就是北斗卫星可以实现星地短讯通讯,说简单点儿就是通过微信发短信。无论有没有手机信号,只要有北斗终端设备,都可以使用北斗卫星短讯来传递消息。目前这一个技术已经广泛使用在海外捕鱼、野外布线等多个民用领域,为渔民和工人们保驾护航,这是任何其他的卫星导航系统所不具备的。

中国的北斗卫星在4年内还要陆续发射18颗卫星,最终达到35颗卫星构成的强大卫星网,届时中国的北斗卫星就可以拥有和美国GPS相同的全球覆盖水平。不过,随着中国北斗蒸蒸日上的技术,俄罗斯的格洛纳斯却不好过,俄罗斯发展格洛纳斯本来经费不足,就不能和中国一样快速组网,只能一点儿一点来进行组网活动,然而在2010年,俄罗斯好不容易使用1箭3星发射3颗格洛纳斯卫星上天进行组网,无奈其中一颗卫星因为密封舱泄露导致内部元器件损坏无法工作,另一台犹豫发动机控制故障无法正常工作正在紧急排故,最后一台的电源存在问题只能接受维修,可谓“全军覆没”。所以俄罗斯还是很羡慕中国的北斗导航的,我们也期待着北斗越来越好的发展。

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