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中國(guó)“北斗”與美國(guó)GPS

目前,全世界能夠研制并投入使用導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)只有四個(gè)國(guó)家(包括歐盟),在這個(gè)領(lǐng)域里中國(guó)是起步最晚的,但也是發(fā)展最迅速的。現(xiàn)在我們的技術(shù)不僅已經(jīng)領(lǐng)先于歐洲,未來(lái)甚至有可能成為最令其他國(guó)家信任的導(dǎo)航衛(wèi)星。

目前,全世界能夠研制并投入使用導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)只有四個(gè)國(guó)家(包括歐盟),在這個(gè)領(lǐng)域里中國(guó)是起步最晚的,但也是發(fā)展最迅速的。現(xiàn)在我們的技術(shù)不僅已經(jīng)領(lǐng)先于歐洲,未來(lái)甚至有可能成為最令其他國(guó)家信任的導(dǎo)航衛(wèi)星。

軍事專(zhuān)家介紹,在中國(guó)北斗系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中,曾經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)困難的階段,由于中國(guó)缺乏相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備,所以北斗“第一代”效果很不理想。當(dāng)時(shí)正趕上歐洲要搞伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航。衛(wèi)星導(dǎo)航那可是個(gè)超級(jí)燒錢(qián)的活,當(dāng)時(shí)歐盟就想找人合作。

中國(guó)正因?yàn)楸倍贰暗谝淮辈唤o力發(fā)愁,自然是一拍即合,承諾投入3億歐元的“定金”。歐盟后來(lái)的做法實(shí)在“不地道”,又將印度和日本拉了進(jìn)來(lái),這不但涉及到中國(guó)在伽利略系統(tǒng)里的份額問(wèn)題,也關(guān)乎中國(guó)的核心利益問(wèn)題。

 

所以中國(guó)最終決定自己“單干”,但是3億歐元的“定金”歐洲認(rèn)為是中國(guó)“違約”也沒(méi)有歸還。目前歐盟的伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航何時(shí)成型還是一件遙遙無(wú)期的事情,而我國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)早就投入了使用。

2017年“北斗三號(hào)”系統(tǒng)的首次發(fā)射計(jì)劃在7月完成,并將實(shí)施數(shù)次一箭雙星發(fā)射,年內(nèi)計(jì)劃發(fā)射68顆衛(wèi)星?!氨倍啡?hào)”系統(tǒng)采取了星間傳輸、地基傳輸功能一體化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了高軌、低軌衛(wèi)星及地面站的鏈路互通。

按照之前的計(jì)劃,北斗系統(tǒng)將在2018年完成18顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射,提供基礎(chǔ)服務(wù)。這18顆衛(wèi)星在軌道上合理分布,從數(shù)學(xué)角度已經(jīng)符合在全球任意位置同時(shí)看到4顆衛(wèi)星的要求,但考慮遮擋等約束條件,真正實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)至少需要像GPS系統(tǒng)那樣擁有24顆衛(wèi)星。

中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)劃由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止衛(wèi)星組成,北斗就需要先發(fā)射3顆傾斜同步軌道衛(wèi)星,這3顆衛(wèi)星雖然不是完全同地面靜止,但是大部分時(shí)候中國(guó)境內(nèi)仍然能看到,所以對(duì)系統(tǒng)可用幫助很大。

 中國(guó)“北斗”系統(tǒng)

還有一個(gè)原因是因?yàn)楸倍烦讼?/span>GPS一樣用無(wú)源接收機(jī)工作之外,還有兩個(gè)獨(dú)到的功能,就是用有源接收機(jī)(接收機(jī)主動(dòng)發(fā)信號(hào)給衛(wèi)星)和收發(fā)短報(bào)文(衛(wèi)星短信)功能,所以還需要5顆地球同步軌道衛(wèi)星就是主要針對(duì)這兩個(gè)功能都要求發(fā)上去的。

如果提起衛(wèi)星導(dǎo)航,以前人們往往會(huì)想到GPS,如今大家可以更多想到國(guó)產(chǎn)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng),雖說(shuō)這一系統(tǒng)開(kāi)始提供服務(wù)也沒(méi)多久,不過(guò)做為一個(gè)新興的導(dǎo)航系統(tǒng),其功能有待開(kāi)發(fā),應(yīng)用有待提高,對(duì)于它的未來(lái),我們充滿希望。

目前北斗系統(tǒng)提供服役的區(qū)域僅及中國(guó)周邊,但是自開(kāi)通服務(wù)以來(lái),運(yùn)行穩(wěn)定可靠,僅去年我國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值達(dá)到1700億元,產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。它的用途絕對(duì)不僅方便我們的生活,軍事上的應(yīng)用也是非常重要的,解除我們制受于人的局面,更有許多的應(yīng)用可以選擇。當(dāng)然了,這也讓對(duì)手感覺(jué)不是什么好事了。美軍早已開(kāi)始尋覓對(duì)付北斗系統(tǒng)的辦法,大體上分為二類(lèi)手段,正在實(shí)施的是軟手段:1,干憂,2,破解。

早數(shù)年前,北斗系統(tǒng)處于測(cè)試階段時(shí),即受到人為的電子干擾,后來(lái)我們查到干擾源,并采用技術(shù)手段,解決了干擾問(wèn)題。其實(shí)北斗系統(tǒng)的工作原理與GPS系統(tǒng)有相當(dāng)大的區(qū)別,對(duì)付GPS的干擾技術(shù)并不適用于北斗系統(tǒng),北斗投入使用才僅僅幾年,僅從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),想開(kāi)發(fā)出針對(duì)性非常大的干擾技術(shù),起碼還要走不短的路。

再一個(gè)是研究如何破解北斗的技術(shù),這個(gè)早已付諸實(shí)施,不久前,傳出這一條新聞:有人破解了北斗系統(tǒng)的民用編碼規(guī)則。具體一點(diǎn)就是,一名在美國(guó)留學(xué)的中國(guó)女留學(xué)生,在斯坦佛大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間,利用該校的GNSS監(jiān)控站中的安捷倫89600矢量信號(hào)分析系統(tǒng),配合其專(zhuān)用的VXI總線的測(cè)試設(shè)備,成功破解了我國(guó)北斗民用終端信號(hào)編碼規(guī)則。

這讓許多人認(rèn)為,北斗系統(tǒng)被破解,其實(shí)只是民用的信號(hào)編碼規(guī)則被解體了,可是這套規(guī)則為民用的,不用破解,我們也要公開(kāi)的東西。其實(shí)也僅是客戶端的編碼,不涉及到整個(gè)北斗系統(tǒng)的運(yùn)作,甚至于我們只需要重新變更一個(gè)編碼規(guī)則,那么一切努力也就是歸零了。畢竟,整個(gè)系統(tǒng)掌握在我們手中。

軍用信號(hào)編碼采用級(jí)別更高的編碼規(guī)則,根本屬于沒(méi)法破解的,GPS也一樣有編碼系統(tǒng),可是沒(méi)人認(rèn)為破解它的意義有多重大。還有破解的目的在什么?可以免費(fèi)使用北斗系統(tǒng)或者生產(chǎn)盜版的客戶端嗎?

美國(guó)除了采用軟手段,也準(zhǔn)備先下手為強(qiáng),采用第二類(lèi):硬手段,即對(duì)北斗衛(wèi)星直接摧毀。美國(guó)為世界主要反衛(wèi)星武器的研發(fā)國(guó),目前已經(jīng)擁有比較成熟的反衛(wèi)星武器技術(shù),包括多種類(lèi)型,從基本的陸基反衛(wèi)星導(dǎo)彈到最新的激光器,應(yīng)有盡有。

當(dāng)然了,直接摧毀衛(wèi)星,等于引發(fā)衛(wèi)星戰(zhàn),因此美方也相當(dāng)顧及,其實(shí)更大的問(wèn)題,別忘了,美國(guó)的GPS系統(tǒng)更脆弱,論硬手段,中國(guó)也擁有反衛(wèi)星技術(shù),不比美國(guó)差什么,論軟手段,對(duì)付GPS的干擾技術(shù)是發(fā)展了幾十年的成果,比干擾北斗更簡(jiǎn)單,相關(guān)的設(shè)備幾乎可以網(wǎng)上即可采購(gòu)。

美國(guó)的圖謀不會(huì)達(dá)到,只是提醒我們,斗爭(zhēng)是無(wú)處不在的。別人也在研究如何對(duì)抗北斗,雖說(shuō)圖謀沒(méi)有取得成功,但是我們依然要提高警戒,不過(guò)這也是好事,提醒我們?nèi)绾渭訌?qiáng)安全性,其實(shí)它也對(duì)我們發(fā)揮了促進(jìn)作用。