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标  题: [转载] 留神GPS"指点”江山
发信站: 紫 丁 香 (Sat Mar 25 19:11:59 2000), 转信

【 以下文字转载自 Green 讨论区 】
【 原文由 hoot 所发表 】
留神GPS"指点”江山
     大凡生活在今天信息时代的人们,对8年前爆发的海湾战争
中的一个场景并不陌生:美军用“斯拉姆”空地导弹攻击伊拉克
的一个水电厂,第一枚导弹先将电厂的围墙炸开一个洞,紧跟着,
第二枚导弹像长了眼一样穿洞而入,一举摧毁了发电厂的核心部
位,而附近的水闸却完好无损。这种“千里穿杨”的功夫着实令
世界为之动容,而造就此“千里眼”功夫的幕后英雄,则是GPS
制导系统。 

  1973年,刚从越战泥淖中拔出腿来的美军,迫不及待地实施
了一项特别计划:成立三军GPS系统联合计划办公室。当时,人
们对GPS究竟是干什么的,充满了神秘感。紧随其后,1974年1
月美国洛克韦尔公司获得了GPS卫星设计、制造的第一份合同。
事隔15年之后,1989年2月14日,美国终于将第一颗GPS工
作卫星送上了天。此后,美国在该领域的研究活动呈现出加速发
展的势头,到1993年6月26日,已有24颗卫星被送上了20200
公里的高空,并通过这些星将我们这个蔚蓝色的星球“看了个透”,
彻底实现了全球性空间和地面的定位。 

●GPS全维透视 

  GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定
位和定时的多功能系统,从其产生之日始,就立即显露出超乎寻
常的军事价值。广义的GPS系统包含三大块:空间部分、地面控
制部分、用户设备部分。它有21颗工作卫星,3颗在轨备份。这
24颗卫星分别布设在6个轨道面上,不管你身在地球的任何一处,
至少能看到其中的4颗,最多时能看到11颗。卫星上装备有现代
化的原子钟、导航电文、存储器、伪码发生器、接收机和发射机
等。GPS系统的空间部分,其主要功能是接收和存储地面发来的
导航信息和控制指令,向用户发送导航电文和各种编码。 

  GPS的地面控制部分,主要由设在科罗拉多州斯普林斯的综
合航天控制中心的主控站、太平洋的卡瓦加兰岛和夏威夷,以及
大西洋的阿森松岛、印度洋的迪戈加西亚岛4个监控站和1个传
输站组成。GPS的用户部分一般由天线、接收机、数据处理器和
显示控制装置等组成。 

●GPS用武之地 

  美国最初设想研究开发GPS系统,是缘于冷战的需要,其主
要目的是为了透视华约及潜在对手的军事活动,增加其透明度,
并为自己对敌实施战略攻击锁定目标。因此,GPS一诞生就设计
有二种码:即P码和CA码。前者只供美国及其盟国的军事部门
和极少数获准的民用部门使用;后者人为地降低了精度,可向全
世界开放。 

  由于GPS非同凡响的军事价值,俄罗斯在该领域同美国展开
了激烈的竞争,其GPS系统也达到了很高的水平。1996年4月21
日,前车臣武装头目杜达耶夫刚利用汽车上的天线同博罗沃伊通
话不到几分钟,一枚精确制导导弹便呼啸着从天而降,不偏不倚
地击中了他乘坐的汽车。杜达耶夫至死恐怕也不知道是俄军导弹
通过GPS系统送他见了上帝。科索沃战争期间,美国的F—117A
隐形战斗轰炸机被南联盟军击落,飞行员当时跳伞逃命,仅仅1
小时后,美指挥部即得知了飞行员藏匿的准确位置,随后,美军
直升机从天而降,顺利将这名飞行员救走,这同样是GPS系统实
施的一场战场定位救险术。海湾战争以后,美军广泛采用惯性加
GPS组合制导等方式,将炸弹命中精度提高了一个数量级,使损
伤误差控制在几米范围之内。在科索沃战争中,美军大量使用“战
斧”巡航导弹和空地制导炸弹,对南联盟全境实施精确打击,使
得GPS系统成为战场上精确指挥控制、中远程精确打击和精确兵
力投送的关键设备。 

●GPS难言之隐 

  “GPS"虽然有“指点”江山的本领,但同任何高新技术装备
都有优势和缺陷两个方面一样,它也同样存在自己的“死穴”、“盲
点”———即干扰与抗干扰问题。因为一般情况下,从卫星反馈
到地面的GPS信号很小(一般为—160DBW),如果敌方采取瞄
准式干扰、阻塞式干扰或欺骗式干扰,都会使GPS接收机无法正
常工作,从而使其定位、导航精度降低或产生误导,这就如同“摘”
去了舰队、机群、各种导弹的“眼睛”。美国防部很早就认识到GPS
制导武器的潜在危险,因此一直在从事GPS制导抗干扰技术的研
究,并研制出自适应滤波器天线,这种天线对宽、窄带干扰机具
有较强的抗干扰能力,通过数据处理技术,采集GPS信号和干扰
机信号,经分析和数据控制,最终使天线零点指向干扰机,从而
避免干扰信号的接收。 

  GPS系统领域的电子对抗目前正方兴未艾。在新一代GPS系
统中,如何加强接收机综合抗干扰能力,将是影响GPS生存的重
要一环。 

●GPS走向何方 

  美国最新型的GPS卫星定名为BLOCK2F,它将在2003年
发射升空。未来的GPS系统将增加民用频率,同时体现系统的独
立性和数据通信的能力。一旦与地面失去联系,其导航精度还能
维持6个月;对卫星每月只需加载一次,再不像现在每天需要加
载1~2次。同时,其抗干扰功能将比现在更强,更能满足实战和
复杂条件的需要。美波———麦公司最近建议将GPS工作卫星增
加到30颗,分别部署在3个卫星轨道平面上,每个轨道部署10
颗,这将比现在的24颗卫星提供更高的导航精度。然而不管是24
颗星还是30颗星,未来的GPS必将会提供任何陆基无线电定位
系统所不可比拟的全球覆盖定位精度,并在未来高技术战争中以
举足轻重的角色“指点”江山。




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