独夫之心

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独夫之心

来源：作者：国学发布时间：1970-01-01

GPS“星座”

　　美军士兵利用GPS进行精确定位
　　美国的“全球定位系统”（GPS），是目前世界上应用最广泛的导航定位系统，该系统从提出到组建完毕历时20年，耗资200多亿美元。自海湾战争美军首次使用GPS于实战以来，GPS已成为美军赢得近几场高技术局部战争的重要支持系统。如今，美国正着手对其进行现代化改造，以满足未来的作战需求。

　　核潜艇定位引出卫星导航系统

　　上世纪60年代初，美国研制成功潜射弹道导弹后，确定发射导弹的核潜艇位置，成为美军的一个重要技术难题，促使美国成为世界上最早研制和应用导航卫星的国家。目前，美国已发展了两代导航定位系统。

　　964年，美国海军初步建成并交付使用的“子午仪”，是美国第一代天基导航定位系统。该系统是基于双频多普勒测速导航体制设计的，由于使用卫星数量较少，不能实时定位；运行轨道低，难以精密定轨；导航信号频率较低，难以修正电离层延迟误差等，无法满足动态军事用户实时、高精度的导航定位需求。为了更有效地满足全球范围精确导航定位的军事需要，1973年，美国国防部批准海陆空联合研制第二代导航定位系统，即能测时测距的“导航星全球定位系统”，简称“全球定位系统”（GPS），1994年3月，由24颗卫星组成的导航“星座”部署完毕，标志着GPS的正式建成。 chinageog/com

　　30颗卫星构建现代GPS体系

　　GPS空间部分目前共有30颗、4种型号的导航卫星，其中6颗为技术试验卫星。24颗导航星分布在6个轨道平面内，每个近似圆形的轨道平面内各有4颗卫星均匀分布，可以保证在全球任何地点、任何瞬间至少有4颗卫星同时出现在用户视野中。

　　自GPS全部建成以后，它就昼夜不停地向地面发送导航定位信息，提供精确、连续的三维位置和速度、时间信息。通过GPS终端，使用户在地球表面的任何地方，仅需几秒钟到十几秒钟就能够确定自己的位置和精确时间，获得相关的导航信息。由于GPS采用广播的形式发送导航信息，地面用户直接接收信号，因而可向无限多的用户提供服务。

　　美国在GPS设计时提供两种服务。一种为标准定位服务，利用粗码（民码）定位，提供给民间及商业用户使用。目前GPS民码单点定位精度可以达到25米，测速精度0.1米／秒，授时精度200纳秒。另一种为精密定位服务，利用精码（军码）定位，提供给军方和得到特许的用户使用，定位精度可达10米。
　　由卫星导航扩展到军事各领域

　　在信息化时代，GPS已成为高技术战争的重要支持系统。它极大地提高了美军的指挥控制、多军兵种协同作战和快速反应能力，大幅度地提高了武器装备的打击精度和效能。具体说来，GPS在军事上的应用主要有以下几个方面：中国*地理网

　　全时域的自主导航。GPS的主要功能就是自主导航，利用接收终端向用户提供位置、时间信息，也可结合电子地图进行移动平台航迹显示、行驶线路规划和行驶时间估算，从而大大提高部队的机动作战和快速反应能力。

　　各种作战平台的指挥监控。GPS的导航定位和数字短报文通信基本功能可以有机结合，利用系统特殊的定位体制，将移动目标的位置信息和其他相关信息传送至指挥所，完成移动目标的动态可视化显示和指挥指令的发送，实现战区移动目标的指挥监控。

　　精确制导和打击效果评估。GPS制导有精度高、制导方式灵活等特点，已成为精确制导武器的一种重要制导方式。在近几场高技术局部战争中，美军使用精确制导导弹和炸弹的比例比海湾战争时增加了近100倍，而它们全部或大部分都依靠GPS制导。GPS还可以对打击目标命中率进行评估。在装有GPS接收终端的弹药击中目标引爆的瞬间，触发用户机进行定位，并将位置信息和时间信息迅速传送到指挥中心，从而进行命中率评估，其评估效果已在伊拉克战争中得到充分检验。

　　未来单兵作战系统保障。主要利用定位和通信功能，为单兵提供位置信息和时间信息服务，同时可将单兵的位置信息实时动态传送到指挥机构，并及时向单兵发送各种指令，提高单兵作战和机动能力。在科索沃战争中，美军的F－117隐形飞机被击落后，由于飞行员配备了GPS接收机的呼救装置，从而使美军能抢在南联盟军队之前，在7小时内找到并救出飞行员。

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　　军用数字通信网络授时。利用GPS可提供高精度授时，为军用通信网络提供统一的时标信息，从而使通信网络速率同步，保证通信网中的所有数字通信设备工作于同一标准频率上。

　　然而，在近几场局部战争中，GPS也暴露出了一些问题。首先是GPS信号的抗干扰能力较弱。因为在一般情况下，从卫星反馈到地面的信号很小，如果对方采取各种干扰措施，就会使GPS接收机无法正常工作，从而使其导航定位精度降低或产生误导。在伊拉克战争中，伊军在其境内部署了一些GPS干扰装置，结果使美军的GPS制导武器大失水准，有部分导弹甚至飞到了伊朗、土耳其境内。另据报道，俄罗斯目前已经研制成功一种手持式GPS干扰器，可干扰150公里范围内的GPS信号。其次，各国目前都高度重视导航定位系统的发展，美国GPS一统天下的时代受到了威胁。俄罗斯和印度合作恢复“格鲁纳斯”系统，欧盟及其他国家合作建立“伽利略”系统，其性能都丝毫不逊色于美国的GPS。在美国看来，其他系统的建立对美国的太空利益构成了重大威胁。

　　五项计划为GPS系统升级

　　为了能使GPS更好地满足军事、民间和商业用户不断增长的应用需求，美国决定用先进技术改进和完善GPS系统。其现代化计划主要包括以下内容：

　　增加新的GPS信号。美国计划在2005~2008年发射8颗改进的导航卫星，在卫星上播发新的军码和第二民码，同时计划在2006~2010年发射的导航星上增设第三民码。新增军码信号将比现在使用的信号强度高得多，具有较强的发射功率、抗干扰能力和保密性能等优点，以便于军用接收机直接捕获。

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　　新增军码还使得美军在战时有权对某一地区的其他信号进行干扰或暂时关闭，剥夺对方使用GPS信号的能力。

　　第二民码与以前的民码相比，具有较强的数据恢复和信号跟踪能力，能进一步提高导航定位精度。

　　增设第三民码，主要是为了防止机场的地面引导雷达对民航使用的GPS信号造成干扰。
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