和记 > 军事 > 军事观察:卫星导航定位系统在战争中的应用

军事观察:卫星导航定位系统在战争中的应用

[导读]:从第一次海湾战争美军首次正式使用全球卫星导航定位系统于实战并取得良好效果以后,现代军事领域似乎就出现了一种卫星综合依赖症,好像没有卫星这个神行太保发威,仗就没法打...

  从第一次海湾战争美军首次正式使用全球卫星导航定位系统于实战并取得良好效果以后,现代军事领域似乎就出现了一种“卫星综合依赖症”,好像没有卫星这个“神行太保”发威,仗就没法打了,或者说打的只是低等战争、原始战争、“人工”战争。到阿富汗战争和第二次海湾战争时,美军使用精确制导导弹和炸弹的比例比第一次海湾战争增加了近100倍,而它们基本上都全部或部分依靠GPS卫星导航定位系统进行目标引导。GPS在步兵战术作战中也成了标准军事装备中不可或缺的组成部分,目前在多山的阿富汗执行任务的联军士兵若是没有GPS,像以往那样光靠地图作战,显然比没有可口可乐喝还要不能适应。正是因为卫星导航定位系统对于现代战争的这种巨大意义,美国总统近期已下令制订在国家危机期间暂时中断全球定位卫星服务的计划,同时美国也加快了研制摧毁敌方卫星的各种手段的工作。其实,美国早已实施了在特定时期、特定情况下对别国GPS使用者停止服务或人为造成误差的行动,只不过现在针对欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”(GLONASS)、中国的“北斗”(区域导航定位)等全球卫星导航定位系统的发展,而把保护自己的卫星系统、必要时干扰甚至摧毁别人的卫星系统,提高到全球战略竞争和战术行动的层面来对待而已。

  卫星在军事上的应用并不是什么新鲜事,因为在“冷战”时期从第一颗人造卫星发射升空起,首先就是服务于军事用途的,在民用方面用于气象预报、广播通讯、地球动力学研究、地震监测、环境监测、城市规划、水利建设、精细农业、林业保护等等,反倒是以后派生出来的“善举”。但是卫星能够在实战中发挥如此不可替代的作用,以至于改变了现代战争的作战样式,则是在它发展出了可靠、高效的导航定位功能之后。早在苏联于1957年10月率先成功地发射第一颗人造地球卫星时,美国霍普金斯大学的研究人员就在监听卫星发射的无线电信号时发现,在卫星通过其视野的时间内,所接收信号的多普勒频移曲线与卫星轨道有一一对应的关系。这意味着固定于地面的接收站,只要获得卫星的多普勒频移曲线,就可确定卫星的轨道。反之,若卫星运行轨道是已知的,那么根据接收站测到的多普勒频移曲线,便能确定接收站的地面位置。于是,利用卫星定位的机理便产生了。现代的卫星全球导航定位,使用装备原子钟或具有一定精度的石英钟的多颗卫星在精确的轨道上围绕地球飞行,不断发送卫星位置和时间的信息,接收端则根据时间信号的延迟和轨道数据,精确地得出自己的当前方位。

  因此,随着卫星全球导航定位功能的发展,它在实战中的作用发生了性质上的改变,从辅助变为主导,从被动变为主动(主动不仅表现在它与具体作战行动和武器打击直接结合,而且甚至表现在它直接成为某种攻击武器),从单一功能变成多功能。过去卫星在军事上的用途主要是侦察,在数字化时代以前,早期的卫星即便是侦察也只能靠投放和回收光学胶卷,只能和飞机侦察、人工侦察起到互补作用。而在这种情况下,弹道导弹和巡航导弹便只能靠被精密划分了“网格”的地图程序、结合若干次地标识别来导航,打击精度在数百米以内就算很不错了。但是在与具有定位能力的卫星系统结合以后,导弹的导航、制导方式就发生了革命性的变革,不太需要因气流变化等干扰而做地标识别修正,打击精度在20米以上就要算“菜鸟”了。而且,战术导弹、航弹、乃至单兵直瞄火力也可以借卫星全球定位系统而提高命中率。同时,战场上各战术单位的排兵布阵、态势变化和诸兵种合成,结合战场电视系统等等,已达成了从前线到统帅部的“透明化”,极大地保障了战斗主动权的掌握。

  全球卫星导航定位系统对于特种作战也具有极大的意义。由于它具备全天候地连续、隐蔽定位的优点,尤其是一次定位时间仅需几秒到十几秒,并且使用者不需发射任何电磁信号、只要接受卫星导航信号即可,因此,特种作战单位无需无线电静默就已部分地保持了与指挥机构的联系,无需呼叫就可以获得战术支援,并且可以随着战场变化随时确认理想的行动路径,等等。

  正是由于全球卫星导航定位系统在军事上的巨大优越性,在某种意义上能起到决定战争胜负的作用,因而在这个领域的发展与反发展、遏制与反遏制,已成为全球军备竞赛的重要组成部分,说它是一种看不见炮火的战争或战争的“前戏”也不过分。美国甚至对它的传统欧洲盟友发出了要摧毁其卫星的威胁,就是明显、极端的例子。谁都明白,随着卫星技术在军事领域的广泛运用,战争的陆、海、空三维空间已发展到陆、海、空、天、电(磁)五维空间。在海湾战争中,美国航天司令部统一指挥了约70颗卫星,支援陆海空作战,海湾战争也因此被称为“第一次空间战争”。显然,谁拥有“制信息权”,谁就能掌握高技术战场的主动权,而“制信息权”又离不开“制天权”。“制天权”与美国国家导弹防御系统也有着密不可分的联系,如果卫星被毁或“致盲”它就会瘫痪,因此,美国在打“卫星战”方面比谁都起劲。

  如前所述,现在除了已研发应用了30年之久的美国GPS系统以外,欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”、中国的“北斗”等全球卫星导航定位系统也在发展,美国认为这是对它的威胁,便要引发一场争夺太空统治权的大战。这是和美国GPS系统的脆弱性相联系的。与欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”(GLONASS)系统相比,美国GPS系统的抗干扰能力较弱,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,从而使其导航定位精度降低或产生误导。例如对方用装有模仿GPS信号发生装置的飞机不断在特定空域飞行,因飞机离地面近信号比卫星强得多,就可以干扰GPS终端的信号接收。特别是美国GPS系统各星之间信号频率和调制方式相同,卫星信号与地面终端之间的信号传递采用同一波段,与“格洛纳斯”系统各星靠频率不同来区分、“伽利略”系统通过C波段和S波段来分别传送有所不同,因而更容易受到干扰。何况“格洛纳斯”系统在上世纪70年代就开始研制、1984年首颗卫星就已入轨、从1993年到2000年先后有24颗卫星并网,它在其他性能方面也不是吃素的,而“伽利略”系统也大有后来居上的味道。

  此外,中国和欧盟正式签署了“伽利略”计划技术合作协议,成为参加该计划的第一个非欧盟成员国,印度则与俄罗斯签署了《关于和平利用俄全球导航卫星系统的长期合作协议》,决定要联合发射18颗导航卫星发展“格洛纳斯”系统,这也引起了美国的不快。

  正是在这种背景下,美国的武装卫星计划咄咄逼人,旨在使它们在太空中干扰、削弱、拦截甚至摧毁敌国卫星,从而确保美国在“空间战争”中立于不败之地。其实早在1990年11月,美国就已成功发射了一枚高度机密的“徘徊者”号实验卫星。它曾在距地面3.84万公里的轨道上秘密接近苏联和其他国家的通信卫星。美国军方也曾以美国的通信卫星为假想目标让“徘徊者”进行试验,结果很成功,而且“徘徊者”没有被发现。据透露,“徘徊者”可以飞到距离敌国卫星不到30厘米的地方,截收对方卫星与地面的通讯信号,并可在需要时击毁敌方卫星。在非卫星攻击方面,早在1985年9月,美国空军就利用反卫星导弹击毁过一颗距地面500多公里的轨道上运行的军用实验卫星;1997年10月17日,美军用陆基红外高能化学激光器,将一颗距地面415公里轨道上运行的老化卫星击毁。目前,美国正在研究如何让卫星学会使用“空间地雷”和激光武器摧毁其他国家的卫星和航天器。今年6月美国对“近地红外实验”卫星进行了测试,它可以携带一种小型武器,利用运行于近地轨道的物体所产生的动能来摧毁在轨卫星。美国的这些努力,其实完全是卫星在战争中应用的另一种形式,这种行动将大大改变未来世界的军事格局。我国的“北斗”系统采用双星定位,这是一种创新,因为理论上至少要有4颗卫星(一颗可作为备用星)才能构成全球导航定位系统。此外,最近发射的JB-19号第十九颗返回式卫星有了很大的进步和创新,在平台和载荷都有质变。如采用新型数字三轴稳定系统;由液浮速率陀螺取代了二自由度机械陀螺;由超大规模集成电路双机热备份电脑进行姿态控制;新型的遥控分系统指令容量比以前增加一倍多;指令加密由简单固定编码改为二次组合编码;增加了遥控数据传输通道;遥测分系统采用微机可编程形式;遥测信号下行通道能以中高速率实时传送参数;跟踪测轨分系统的单脉冲雷达应答机增加了多站触发功能,以多站交汇测轨提高精度,等等。特别是其采用长焦距、大视场、高精度钛合金摄影测量物镜,视场大于七十度;使用高速旋转中心镜间快门,整张胶片同时曝光,因此有严格稳定的正投影关系,没有扫描畸变,能精密测量内外方位,保证了定位精度。这些进展,标志着我国在卫星技术和卫星导航定位能力方面正在紧追世界先进水平。

  当然也应看到,虽然卫星导航定位系统的发展极大地改变了战争的情形,但它也不是决定战争胜负的万能法宝。比如卫星电话因其发射信号而容易成为被锁定的目标,但拉登在巴阿边境地区由其助手拿着卫星电话往相反方向跑,就用很简单的“人工招数”摆脱了高技术的追踪。GPS终端虽然只接收信号而不发射信号,但破解它的“人工招数”也是有的,更何况其他技术招数了。

本文来自投稿,不代表和记-和记娱乐怡情博 娱188-和记娱乐和记怡情下载立场,如若转载,请注明出处:/js/1612.html

说点什么吧
  • 全部评论(0
    还没有评论,快来抢沙发吧!