席志刚
中国卫星导航定位应用管理中心官员近日表示,2009年将发射12颗“北斗二号”卫星升空,并计划3年内完成系统组网。观察人士分析,此举意味着中国正在加速进行“北斗二号”的布网工作。《凤凰周刊》从中国航天科技集团公司了解到,“北斗二号”系列卫星2009年起进入组网高峰期,预计在2015年形成覆盖全球的卫星导航定位系统。
较之目前仍在运行的“北斗一号”,“北斗二号”在诸多方面具有优势:可以有效避免遭受电磁干扰和攻击,实现无源定位,定位精确度大大提高,由“北斗一号”的10米精确到“厘米”之内等。专家指出,“北斗二号”是打破美俄在卫星导航定位领域垄断的重要举措,是保障国家安全和促进国民经济发展的关键性技术支撑系统。
“北斗”加速布局
中国的北斗导航定位系统,从一开始就蒙上神秘的面纱,不为外界所知。正因为神秘,有关北斗导航定位系统一度被认为是专门给解放军使用的。北斗导航系统方案1983年提出,2000年以来已经先后拥有5颗卫星,2003年12月正式开通运营,称为“北斗一号”。其突出特点是构成系统的空间卫星数目少,用户终端设备简单,一切复杂性均集中于地面中心处理站。
“北斗一号”开通5年来,为中国以及周边地区交通运输、渔业、勘探、森林防火等领域提供有源服务,累计提供定位服务2.5亿次,系统运行可靠性达到99.98%。2008年,北斗导航系统表现最为抢眼。在汶川抗震救灾中,“北斗一号”全力保障了救灾部队行动;奥运会期间,北斗系统与GPS系统共同承担相关保障任务;北斗导航系统首次参加神舟飞船飞行试验任务,成为“神七”返回舱着陆场系统空中指挥平台的一大亮点。
但“北斗一号”同样缺陷明显,因此自2006年国务院正式批复建“北斗二号”后,“北斗二号”系统即进入攻坚阶段。2007年4月,中国发射第一颗“北斗二号”导航试验卫星。与之前“北斗一号”组成的区域性导航系统不同,“北斗二号”织造的是一张覆盖全球的网。中国官方介绍说,“北斗二号”由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成,提供两种服务方式,即开放服务和授权服务。
2009年1月5日,中国航天科技集团公司党组和中国航天科工集团公司党组分别发出一号文件,以确保2009年“北斗二号”发射成功,在轨稳定运行。“2009年,北斗卫星导航系统可以实现区域服务,服务范围是亚太地区。2010年前,北斗卫星导航系统将能够提供与GPS同等的服务。”中国卫星导航工程中心的副主任冉承其给出的“北斗二号”时间表,是目前为止中国卫星导航工程中心对北斗卫星导航系统计划应用进度最详细的一次描述。
中国卫星导航(北斗)系统总设计师孙家栋院士2008年底明确表示,“北斗二号”计划于2010年先期建成区域卫星导航系统,2015年建成全球卫星导航系统。据悉,发展“北斗二号”不会采取一步到位的方式,也不会停掉一代发展二代,而是在一代的基础上不断补充卫星数,增加其功能,提高整体水平。
与GPS的较量
中国自上世纪80年代引进首台GPS接收机以来,已成为GPS应用大国。GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,已成功地应用于大地测量,工程测量等多种学科。有信息显示,一些政府、专业部门已经对GPS产生严重的依赖。
目前太空中有美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的“伽利略“及中国的“北斗”4大卫星定位系统。但与GPS 35年的历史、55颗卫星相比,北斗导航系统只有8年历史,迄今只有5颗卫星,双方差距明显。最大的差距在于目前的北斗导航系统还只是一个覆盖中国及其周边地区的区域系统。
而中国加速布网“北斗二号”则不可避免地对GPS形成冲击。法国《铁塔报》2008年12月30日发表题为《中国“北斗星座”全面超过美国GPS》的文章称,待2010年“北斗星座”完全建成时,美国将彻底丢掉在导航系统的霸主地位,中国将毫无疑问地取而代之。
美国《太空评论》发表的由泰勒-迪纳曼撰写的关于中国“北斗”卫星系统的文章称,中国计划加速发展属于自己的卫星导航系统,可能会迫使美国发展第四代GPS卫星系统。文章还称,“北斗二号”军事卫星导航系统扰乱了欧洲和美国的计划。
事实上,最早向GPS发起挑战的是俄罗斯GLONASS卫星导航系统。俄罗斯自称GLONASS系统的定位精度可以达到1米,这比GPS的民用信号精度更高,但GLONASS的普及情况远不及GPS,因为它没有开发民用市场,主要还是被军方使用。
此外,跟很多其他领域一样,欧盟从来不甘心让美国走在前面。欧盟15个国家在2002年正式开始启动以民用市场为目标的伽利略计划,准备与GPS抢夺巨大的民用收益。2004年,中国成为伽利略计划中第一个非欧盟国家成员。
虽然不及GPS神通广大,但“北斗”系统也有着GPS和GLONASS无法比拟的独特优势。“北斗星通”卫星导航技术公司总裁周儒欣表示,“北斗”系统主要有三大功能:快速定位,为服务区域内的用户提供全天候、实时定位服务,定位精度与GPS民用定位精度相当。短报文通信,一次可传送多达120个汉字的信息;精密授时,精度达20纳秒。
专家介绍,中国的卫星导航系统虽然起步比GPS晚了20年,但在技术上并不落后。正在完善中的“北斗二号”卫星导航系统,目标是最终建成和GPS一样的全球卫星导航系统,而且还要比GPS多一项通讯功能。
提升国防实力
“北斗二号”建成后,军用终端的定位精度可以达到厘米级别。针对北斗导航定位系统被中国军方用于二炮部队以提高导弹打击精度的传闻,中国空间技术研究院的专家笑称:“我听到的传闻比你说得更邪乎:美军已制定了一份详细的作战计划,在必要时摧毁中国的北斗卫星导航系统。”军事专家称,美军认为2010年底中国开通“北斗二号”系统后,中国大陆就能够在不依赖美国GPS的情况下为导弹部队和空中力量精确导航。
周儒欣指出,中国的卫星导航应用近年来发展迅速,但是绝大多数应用都是建立在美国的GPS基础之上。一旦发生战争,美国关闭应用,后果不堪设想。随着“北斗二号”组网慢慢形成,摆脱对GPS依赖的中国军队才谈得上精确打击初步成形,“雷石”导弹才有实用价值,国家安全才有进一步的保障。
与“北斗一号”不同的是,“北斗二号”是无源定位。在军用方面,“北斗一号”有致命缺陷,有源定位即意味着用户想知道自己的位置,必须先向卫星发射信号,这样一来就会暴露自己,这是兵家大忌。如果是特种部队、战舰使用,无疑是主动申请让敌方“向我开炮”。
“数次大的军事联合演习,均演练了GPS被关闭后,依靠‘北斗系统依然可以引导精确打击的科目。”有军事专家透露,海湾战争直至阿富汗、伊拉克战争后,中国军方一直谋求“打赢一场高科技条件下的局部战争”,在此战略背景下,中国军队加快了从机械化向数字化过渡的步伐。
此前,加拿大《汉和防务评论》曾撰文指出,鉴于信息战是最薄弱的环节,中国军队正在积极解决最关键环节的数字化通讯与精确定位问题,为此,北斗系统正在更加广泛地被军队运用。军事专家表示,“北斗二号”系统一旦正式运营,中国将形成“陆,海、空天”四位一体的“国防门”,同时具备“资讯化战争”能力,能对小区域、小目标发动“点穴战式”精准攻击,大大提升在遭遇外敌入侵时的精确反击能力。中国军队也将拥有自主的全球卫星导航手段,车辆、单兵、舰船乃至高速移动的飞机和导弹都可以应用,如通过卫星引导,从潜艇或远程轰炸机发射巡航导弹,摧毁机场,港口等军事设施。