印度野心不小成功布局定位卫星,性能想和

我们每天都在提卫星定位系统,估计许多人都不知道,卫星定位和我们平常的生活可谓密不可分,对于军事领域更是极致重要,如果离开卫星地位,那我们的生活将会至少倒退50-70年,回到那个走哪儿都需要带现金,不管做什么都需要拿着一张纸质地图,四处问路的年代。

大家是否还记得,在智能手机还没诞生之前,在全国各地的高速公路出入口,总会有一个人,站在路边,手里举个纸壳子招牌,上面写着四个字“带路收费”,那是在我国北斗卫星定位系统还没完全成熟和民用化的年代。

当时说起功能强大的卫星定位系统,几乎每个人不假思索地提到美国的GPS系统,但当时如果我国民企需要使用这样的系统,可以说几乎不可能,而且我国的道路交通网络资料信息,也不可能交给美国人来扫描布控,我国的领土上空,绝对不允许国外的卫星尽情扫描,所以,在当年,卫星定位对于我们来说,是一件望尘莫及的奢侈品。

随着我国在北斗系列日渐完善,目前已经和美国的GPS,欧盟的GALILEO(伽利略),俄罗斯的GLONASS(格洛纳斯)一起,成为世界上四大主要卫星定位系统,这四种定位系统可广泛用于航海、航空、航天、气象、地形勘测、卫星地图、空间站姿态调整、卫星轨道设定与校对、运载火箭与航天飞机轨道调校等。

甚至包括军事领域,比如弹道导弹的轨道制定、雷达检测、空中预警、火炮精确制导打击、无人机空中“察打一体”、无人机远程追踪定位……一系列的精确制导和地面、空中飞行弹道引导等,都完全离不开卫星定位。

目前,我国的北斗系统已经非常完备,在精确度和动态轨道计算方面,早已经超越美国,成为全球性能最好卫星定位系统,这也是我国近年来,航空航天事业能飞速发展的主要原因。

当然,与我国相邻的印度也不甘落后,经过印度航天工业近年来的不断努力,也在年成功发射了第七颗卫星,成功跻身卫星导航世界俱乐部。作为能自主研发并生产定位系统,并成功发射,建立起一套自己国家独立掌握的定位技术,这一点我们还是要首先恭喜印度,毕竟这也是人类科技推进的一大里程碑。

前不久,印度又释放出一条重磅新闻,声称自己的卫星定位系统,已经超越了美国的GPS和我国的北斗卫星定位系统,成为全球最强,覆盖面最广,功能最齐备的全球卫星定位系统。众多网友瞬间惊讶,纷纷表示,难道印度这是又喝多了?还是吃多了?这里我们先不做印度大陆板块上的居民智商论证,我们先来了解一下,关于美国GPS和中国的北斗,其基本原理与核心科技吧。

先说美国的GPS,其实早在上世纪50年代,美国的科学家就推测,可以利用多普勒效应来制定卫星轨道,随后真的付诸实施,在年发射卫星后,首先建立起了一套卫星定位系统雏形,名字叫“子午仪”卫星导航系统。

并在年发射了一颗名为secor的“区位连续校对”卫星,大获成功,并将其直接应用到了洲际弹道导弹的弹道精确制导和飞行轨迹校对上,要知道当年,我国第一颗原子弹才实验爆炸成功,全国人民在勒紧裤腰带,拼命发展“两弹一星”,而美国就已经将这项技术,成熟应用到了洲际弹道导弹的全球精确打击上,可见当时中美两国的科技技术落差有多大。

这里必须强调一下,“区位连续校对”卫星的作用究竟有多重要!我们这里打个比方,我们从地球的东半球A点发射一枚洲际弹道导弹,目标是打击西半球的B点,需要跨越半个地球,虽然打击点的坐标明确。

但地球自身在不停旋转,而且在飞行途中,弹道的指引过程会因为地球的旋转和地球引力的原因,导致地磁角度发生偏移,这样的角度偏差,会直接影响导弹在飞行途中的角度和方向,就以飞行距离公里为例,假设在飞行公里后,每飞行1公里。

轨道就发生1厘米的偏移,随后的公里,就将发生至少米的着弹点偏差,别说常规弹头打击了,就算是核弹头,也难对目标实施致命摧毁,最多残余冲击波和少量辐射。

如果有卫星定位系统,能在导弹飞行途中,通过卫星与卫星之间,所搭建的信息网络,根据地球轴心旋转角度和速度,不断通过卫星之间的“星链”,对导弹的飞行数据不断更新,并随时发现头发丝一样的数据差异。

通过不断更新的飞行数据,随时校正导弹的飞行姿态,修正飞行轨道,将最终的着弹点控制在最小范围以内,我国的北斗和美国的GPS之间这么多年不停较量的,就是这个针对最终精确度的分毫之差。

如果要实现全球精确定位和卫星制导,就必须有足够的卫星在天空形成多层次的轨道设置,通过低空、中空和高空卫星,分别形成三个不同飞行距离,各自拥有绕地球飞行轨道直径、不同高度卫星飞行速度、同步卫星的空中覆盖密度,以此解决卫星之间、卫星与地球表面雷达站之间的高地落差,造成地球曲面的信息传递延迟等问题。但发射卫星的数量和空中覆盖密度,是搭建空中星链的基础。

为此,我们和美国之间,就定位卫星的制造和发射技术,不断在做着追赶和竞争。90年代,美国在海湾战争中首次使用了安装了GPS的导弹,实现了超过85%的精准打击,让全世界都开了眼,更是给中国军队狠狠上了一课!如果我们不拼命发展卫星定位科技,那下一个被按在地面打得毫无还手之力的,将会是我们!

美国通过海湾战争,向世界展示了GPS的三大特点:高精度,全天候,使用广泛。精度方面,民用GPS定位精度大约在0.5米,军用大约0.1米,C/A码的实时定位精度约20-50m,相对精度达到了毫米级别。

而全天候方面,由于GPS使用了6个轨道平面,由24颗卫星环绕地球,对全球表面实施全覆盖,所以,我们经常看到美军在全球任何角落,都能向后方指挥中心汇报自己的坐标,并能引导任何一架空中战机或直升机,对地面实施精确打击,对地面人员实施紧急救援或撤离,无论是风霜雨雪、沙漠戈壁、海面高原、原始森林……任何地形地貌及自然气候,都对GPS不会造成任何影响。

再来说说我国的“北斗”。其实我国的北斗系列发展起步都很晚,加上西方对我国的技术封锁,对许多航天科技材料的限制合作,导致我国前期从“0”到“1”的过程发展很慢,一直到年左右,我们才发射了两颗北斗卫星。随后在年,我国累计成功发射了14颗卫星,实现了卫星网络组网覆盖;

在年,我国总共累计成功发射了55颗卫星,堪称世界之最。也正是这样的扎实基础,才使北斗在全球拥有超高精度标准,北斗的全球公共使用版本的精度大约为3.6米,亚太地区的精度为2.6米,新版本的北斗则达到了1.2米。据说军用版本还有10厘米误差,其最终打击精度与预定着弹点之间相差能控制在3米以内!

目前,美国GPS系统一共才32颗卫星,其中24颗常用卫星、8颗备用卫星;我国一步到位,55颗卫星进入预定轨道,而且轨道距离地面高度更高,覆盖范围更广,抗干扰更强,其卫星距离地面高度的距离,是美国卫星距离地面高度的3-5倍,可以这样说,在我国北斗卫星系统的监控下,全球从下到上,包括美国GPS定位卫星在内,全部都在我国卫星掌握之内。

言归正传,印度其实一直想发展自己的定位卫星,这东西真的不能租,也不能借,一定得自己有!就拿年印度和巴基斯坦边境冲突为例,印度准备对巴基斯坦实施大规模军事行动之前,美国使了个恶心的小动作,一下子把印度的GPS给关闭了。

让印度人瞬间回到“骑着骆驼打冲锋”的年代,手里就算有远程火炮、火箭炮、空军远程轰炸、地面坦克部队……一切都成了睁眼瞎,别说实施军事打击了,就连各部队之间通讯都成了大问题。

后来,印度军方马上和美军交涉,希望能迅速开启GPS系统,可是美军就是死活不答应,似乎就等着看笑话。结果还真闹了个大笑话,印度军队在没有GPS引导下,大部队稀里糊涂跑到巴基斯坦阵营,结果死伤惨重。

于是印度在耗费12年后,陆续发射了5颗定位卫星,但由于覆盖面不够,无法对应地球曲面造成的通讯断续障碍,于是又发射了两颗,才算勉强补齐基本数量,结果这两颗卫星上天后又不争气,又不断出现故障,导致印度卫星定位工程一直拖拖拉拉,一盘好菜非得熬成一锅粥。

目前,印度的卫星定位系统我们先不说星链信息传输效果,据说精度,目前印度的精度误差在30米,如果以文章前面提到的误差计算比率,一枚导弹发射出去,还真不知道会飞到哪儿,这也就是我们经常在新闻上看到,印度的导弹经常出现高误差、远距离偏差的原因。

目前,印度发射的定位卫星总数量只有9颗,覆盖面积仅限南亚、中东、中亚、印度洋、大洋洲一带,似乎还带一部分非洲东部海域,不过还好,毕竟是人家印度自主研发的,短期内能有这样的成果,还是足够我们敬佩的。

毕竟人家拒绝使用我们的北斗系统,而且要和美国的GPS一较高下,誓言要把我国的北斗系统比下去,成为世界最领先定位系统,也是有一定雄心壮志。

不过,通过这里,我们应该更加了解,我们现在能使用的智能手机、智能导航、全球航空、航海旅行等,都要感谢每一位在科研岗位上,默默无闻,悄悄奉献的科研人员!他们才是我们最值得尊敬和崇拜的“国家明星”!



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