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标  题: 三大定位系统竞技太空
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Dec 23 09:22:39 2003), 站内信件

　　□吕强　李伟 

　　据英国《卫报》报道，日前欧洲与美国就欧洲“伽利略”卫星定位系统问题发生冲突
。美认为欧洲“伽利略”系统频谱干扰了GPS的信号，要求“伽利略”系统频谱远离GPS频
谱，从而为美今后干扰“伽利略”系统埋下了伏笔。而在此前，俄罗斯为了提高其“格鲁
纳斯”导航系统性能，发射了3颗更为先进的“旋风”导航卫星。由于卫星定位系统在军事
领域发挥的作用越来越突出，欧洲“伽利略” 定位系统的诞生使太空将出现GPS、“格鲁
纳斯（GLONASS）”与“伽利略”三足鼎立的局面。 


　　现代战争的“定盘星” 

　　卫星定位系统具有范围广、全天候、连续、实时的精确导航与定位能力，可为战机、
舰船、战车等作战平台与武器系统和指挥员提供精确的位置、速度和时间信息，因此，卫
星定位系统已成为现代战争的“定盘星”、军队战斗力的“倍增器”和打赢未来信息战的
关键之一。在近期几场局部战争中，美军将GPS系统的作用发挥得淋漓尽致，利用GPS制导
的“战斧”巡航导弹精确命中了上千公里目标。随着全球定位系统的不断完善，卫星定位
技术已成为现代军事领域一项无孔不入的新技术，在军事上发挥着巨大的作用。 

　　第一，提升C4ISR性能。卫星定位系统“嵌入”到指挥自动化系统(C4ISR)，可为其提
供时间、空间坐标基准，协调整个指挥系统的运转，增强指挥官实时了解各部队位置的能
力。第二，精确制导。卫星定位系统与惯性导航系统的结合是实施精确制导、精确打击的
有效途径。目前，美军正在多种导弹中引入GPS／TNS （惯性导航系统），可使导弹命中精
度提高到10米以内。第三，单兵定位。卫星导航定位系统可为士兵提供三维方位和数字信
息，每个士兵在任何时候都能知道自己在战场中的位置，可根据作战需要及时向后方或友
邻部队申请战斗支援或后勤支援。 


　　三大系统各显神通 

　　目前，世界上正在运行的全球卫星导航定位系统主要有两大系统：一是美国的GPS系统
，二是俄罗斯的“格鲁纳斯”系统。近年来，欧洲也提出了有自己特色的“伽利略”全球
卫星定位计划。因而，未来密布在太空的全球卫星定位系统将形成美、俄、欧操纵的GPS、
“格鲁纳斯”、“伽利略”三大系统“竞风流”的局面。 

　　GPS独占鳌头　GPS系统由24颗工作卫星和4颗备用卫星组成。它们分布在6个等间距的
轨道平面上，轨道面相对赤道的夹角为55度，每个轨道面上有4颗工作卫星，卫星的轨道接
近圆形，轨道高度为2.01836万公里，周期约12小时。GPS能覆盖全球，用户数量不受限制
。其所发射的信号编码有精码与粗码。精码保密，主要提供给本国和盟国的军事用户使用
；粗码提供给本国民用和全世界使用。精码给出的定位信息比粗码的精度高。GPS系统能够
连续、适时、隐蔽地定位，一次定位时间仅几秒到十几秒，用户不发射任何电磁信号，只
要接受卫星导航信号即可定位，所以可全天候昼夜作业，隐蔽性好。 

　　GLONASS不甘落后　俄罗斯GLONASS卫星定位系统拥有工作卫星21颗，分布在 3个轨道
平面上，同时有3颗备份星。每颗卫星都在1.91万公里高的轨道上运行，周期为11小时15分
。因GLONASS卫星星座一直处于降效运行状态，现只有8颗卫星能够正常工作。GLONASS的精
度要比GPS系统的精度低。为此，俄罗斯正在着手对 GLONASS进行现代化改造，12月就发射
了3颗新型“旋风”卫星。该卫星的设计寿命将为7～8年（现行卫星寿命为3年），具有更
好的讯号特性。 

　　GLONASS与GPS有许多不同之处：一是卫星发射频率不同。GPS的卫星信号采用码分多址
体制，每颗卫星的信号频率和调制方式相同，不同卫星的信号靠不同的伪码区分。而GLON
ASS采用频分多址体制，卫星靠频率不同来区分，每组频率的伪随机码相同。由于卫星发射
的载波频率不同，GLONASS可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰，因而，具有更强的
抗干扰能力。二是坐标系不同。GPS使用世界大地坐标系（WGS-84），而GLONASS使用前苏
联地心坐标系（PE-90）。三是时间标准不同。GPS系统时与世界协调时相关联，而GLONAS
S则与莫斯科标准时相关联。 

　　“伽利略”后来居上　“伽利略”系统是欧洲计划建设的新一代民用全球卫星导航系
统，预计2008年系统建成并投入运营。按照规划，“伽利略”计划将耗资约27亿美元，星
座由30颗卫星组成。卫星采用中等地球轨道，均匀地分布在高度约为2.3万公里的3个轨道
面上，星座包括27颗工作星，另加3颗备份卫星。系统的典型功能是信号中继，即向用户接
收机的数据传输可以通过一种特殊的联系方式或其他系统的中继来实现，例如通过移动通
信网来实现。“伽利略”接收机不仅可以接受本系统信号，而且可以接受GPS、“格鲁纳斯
”这两大系统的信号，并且具有导航功能与移动电话功能相结合、与其他导航系统相结合
的优越性能。 

　　“伽利略”系统与GPS系统的主要区别在于：“伽利略”系统确定地面位置或近地空间
位置要比GPS精确10倍。其水平定位精度优于10米，时间信号精度达到1 00纳秒。必要时，
免费使用的信号精确度可达6米，如与GPS合作甚至能精确至4米。一位电子工程师举例说明
了这个区别：“如今的GPS只能找到街道，而‘伽利略 ’系统则能找到车库门。” 


　　太空争夺再掀波澜 

　　20世纪90年代初，美军GPS在海湾战争中风头出尽，对卫星定位系统的发展和应用起到
了推波助澜的作用。如今，为打破美、俄在卫星定位领域的统治局面，为获得高精度参数
，为提高独立安全防务能力，欧盟也决心加入全球定位系统竞争的行列，谋求拥有自己的
“定盘星”。然而，美国为了维持其在卫星定位系统方面的垄断地位，并维护以此获取的
巨大战略利益，一直反对包括欧盟在内的其他国家筹建新的卫星导航定位系统。为阻止欧
盟发展“伽利略”系统，美国双管齐下：在政治上拉拢欧盟，声称欧盟与美国同属“盟邦
”，无须“另起炉灶”；在技术上极力限制和渗透，大力插手该系统。近日，美国还粗暴
干预“伽利略” 系统的传送信号设置，要求“伽利略”系统的信号频率与GPS的信号频率
避免重叠或相近，目的是美国必要时能在不干扰自己信号的条件下，干扰“伽利略”系统
的信号。 

　　围绕着全球卫星定位系统，一方面是极力打压，另一方面是分庭抗争。美国欲以GPS系
统垄断全球；俄罗斯咬紧牙关，继续维持着自家的“格鲁纳斯”系统；欧盟不甘受制，欲
以“伽利略”系统迎接挑战。一场争夺太空导航定位统治权的竞争已拉开了帷幕。 

　　（《中国国防报》　2003-12-23　第1版） 
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