卫星导航系统大国间的博弈-谈俄罗斯在美国建GLONASS地面站受阻

赵爽(北京空间科技信息研究所)

卫星导航系统大国间的博弈-谈俄罗斯在美国建GLONASS地面站受阻

赵爽(北京空间科技信息研究所)

美国"全球定位系统"(GPS)和俄罗斯"全球导航卫星系统"(GLONASS)是目前两个能完成全球覆盖的卫星导航系统.不过,无论是从定位精度还是应用范围上,GLONASS都要稍逊GPS一筹,这里面政治经济的原因有之,卫星技术有之,而地面站部署也是重要的原因之一.相比于美国GPS全球布站的优势,俄罗斯GLONASS的地面站部署只集中在其本国和周边国家,尽管利用了星上激光反射器等手段进行补偿,但其性能仍无法赶上前者.为了追赶GPS的能力,在未来激烈的卫星导航市场竞争中占有一席之地,俄罗斯一直大力发展GLONASS系统,增加境外地面站部署更是其中的重要手段之一.2012年,俄罗斯开始着手与美国磋商在美部署GLONASS地面站事宜,但此事一直受到美国中央情报局(CIA)和国防部(DoD)的阻挠,进展甚微,于是2014年俄罗斯就此事对美国予以了回应和反击.

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1 2012年俄提议在美国部署GLONASS地面站

2011年底,在经历了GLONASS在轨卫星只有7颗的低谷以及长达10年的恢复期后,该系统星座恢复到24颗卫星的满星座状态.紧接着,俄罗斯政府将全面提升GLONASS系统性能,追赶美国GPS提上了日程.其中,在俄罗斯本土以及境外建立大量GLONASS地面站,就是其能力发展的重要一环.目前,俄罗斯不但在其本土增设了大量地面站,在南极、巴西、澳大利亚、古巴、印尼等其他境外国家的建站工作也在逐渐展开,而美国也成为了其计划布站的发展对象之一.

2012年5月,俄罗斯向美国提出在美修建GLONASS地面接收站的申请.2012年10月30日,俄罗斯联邦航天局副局长达维多夫在俄美总统委员会创新合作工作组会议上表示,俄罗斯联邦航天局提议在同美国GPS合作的框架内在美境内部署GLONASS地面监测站.达维多夫指出,GPS与GLONASS是目前全球仅有的两个实现全球部署的卫星导航系统,俄罗斯境内有19个GPS系统地面站,而相应的,美国境内却并没有类似的GLONASS地面站.因此,他提议美俄考虑在全球导航卫星系统(GNSS)测量数据方面开展合作,在美国境内部署8个GLONASS地面站."

此外,达维多夫还补充说,俄方认为在美国航空航天局(NASA)的已建设施中部署这些站点是十分合适的.他指出,俄罗斯联邦航天局与美国航空航天局是俄美在航天领域合作的主要机构,因此双方在建站过程中能够避免不必要的延误.

俄罗斯在境外部署以及计划部署的一些地面站

自2004年,美俄开始进行全球卫星导航系统的合作以来,这种合作关系一直处于一种"蜜月期",不过在近期因俄方在美部署GLONASS地面站受挫而一再降温.从这一事件来看,无论是美国在部署卫星导航系统地面站的"双重标准",还是俄罗斯部署导航地面站的决心和不择手段的"报复行动",都说明卫星导航系统的能力建设以及背后潜在的市场竞争是大国之间的"兵家必争之地".

2 是否允许俄建GLONASS地面站在美国政府引发争论

西北铅锌冶炼厂两段除铜镉净化工艺的改造是成功的，从源头上缓解了系统钴循环、富集的问题，同时提高了净化系统对高铜原料的适应性，对稳定生产、提高技术经济指标起到至关重要的作用。

美国情报机构更担心看似无害却可能是间谍设施的楼顶天线

对于俄罗斯的建站提议,美国中央情报局和国防部坚决反对,并发起一场游说运动,试图说服国务院拒绝俄罗斯联邦航天局的要求,禁止俄方在美国境内建造为GLONASS服务的基础设施-地面站.多名美方官员表示,中央情报局和国防部这么做是出于合理的怀疑和担忧,他们担心俄罗斯将利用这些地面站对美国进行间谍活动、并借此提升本国武器的精准度.

俄罗斯关于在美国建立GLONASS地面站的申请获得美国航空航天局及美国联邦航空管理局(FAA)的支持,不过对此,美国中央情报局和国防部的反对呼声很高.尽管俄罗斯对于在美国建GLONASS地面站抱有了巨大的希望以及诚意,但这很可能只是一厢情愿罢了.在美国情报机构看来,来自俄罗斯的下一个潜在国家安全威胁不是某种杀伤力巨大的网络战武器,也不是正在莫斯科避难的美国国家安全局(NSA)前雇员爱德华.斯诺登偷走的情报资料,而是美国国内随处可见、看似无害的楼顶天线.

课堂上，教师应设计恰当的贴近学生生活的问题情境，让学生感知化学就在身边，从而激发学生的学习兴趣，打开思考的闸门，发掘创造的源泉。如为什么自然界会有百花盛开，万紫千红的美丽景观？为什么山上会有“鬼火”？为什么夏天池塘里的鱼总是浮在水面上？为什么水烧开后会出现水垢？水垢是什么物质？

按照俄罗斯联邦航天局的说法,计划在美国境内兴建的这批地面站是纯民用用途,建成后可大幅提升GLONASS系统的准确度和可靠性.对此,一位曾供职于美国国务院空间和先进科技办公室的前高级官员解释称:"事实上,在商业定位应用方面,美国GPS系统一直处于垄断地位,俄罗斯由此感到威胁,感到自己正失去一项技术优势.俄罗斯不愿意依赖美国的GPS,认为其自主研制的GLONASS能够应用至更多领域,带来更大的经济效益."

调制比m=1时,从直流电压利用率方面分析,采用SVPWM调制方式比SPWM调制模式提高15%以上[13]。

对于美国此番举措,俄方表示了抗议,"俄罗斯之声"援引一位业界专家的话说:"尽管美国对GLONASS持不友好态度,但卫星导航作为一个全球化的体系,其兼容与互操作的大趋势是不可撼动的.在俄罗斯或者世界上的任何一个地方,并没有对GPS信号的使用加以限制.反过来,对GLONASS也应如此.美国和俄罗斯应该开诚布公的合作下去.所有专家也都表示,持续倡导GPS与GLONASS协作发展对于卫星导航用户的好处,多模的GPS与GLONASS服务,必然要比单纯使用GPS好得多."显然,尽管美国以俄方可能会利用卫星导航地面站进行间谍活动为由,拒绝俄罗斯的提议,但由于美国GPS也在俄罗斯以及世界范围内的多个国家建站,同样也具备从事间谍活动的潜在可能,考虑到斯诺登此前爆料的美国一系列间谍活动,这种可能就是必然的.

4 俄在美建站最终受阻后展开针对美反制措施

美国总统奥巴马在其签署的2014年美国国防法案中指出,其他国家的卫星导航系统不能危害美国GPS系统的商业吸引力,并且有义务只传输非加密信号,也就是说要求GLONASS的数据传输不能加密,并证明其无法威胁到美国的国家安全.这一要求等于变相关闭了俄罗斯GLONASS进入美国市场的大门.

俄罗斯境内关闭的11个GPS地面站(以红色表示)

俄罗斯要求在美境内建造地面站一事也惊动了美国国会.国会参众两院情报委员会和军事委员会的成员对俄罗斯GLONASS系统持深深的怀疑态度,他们要求奥巴马政府对此作出解释.美国会众议院军事委员会主席迈克.罗杰斯要求国防部提供一份评估报告,详细阐述俄罗斯地面站项目将会对美国国家安全产生何种影响.他说:"全球商业活动对GPS系统的依赖,在多个层面给美国带来明显优势.我想要知道,美国怎么可能会有兴趣帮助竞争对手提高产品性能呢?"

是否批准俄方的地面站建设方案,美国国务院感到有些为难.如果俄方要求得到满足,将可修复奥巴马政府和普京政府之间的关系,自俄罗斯当局向斯诺登提供临时庇护后,两国关系已滑入最低谷.但对于来自国内情报机构的压力,美国国务院又不能视而不见.针对俄方建议,中央情报局等情报机构已多次致函国务院,称其怀疑俄方此举的真实意图.他们认为,地面站将成为俄罗斯设在美国境内的据点,其依靠卫星定位目标的武器装备将因此"磨得更加锐利",并且俄罗斯还会以此为开端,在美国境内进行"窥探"活动.据称,美国当局内部有关此事的讨论极其严肃认真,以致美方决定在俄罗斯提交更多项目资料、美方各机构解决分歧之后,才做出最终决定.

对此,美国也做出了回应,抛出了舆论攻击,美方表示俄罗斯关闭的11个地面站,并不是美国GPS的测控站,而是隶属于国际GNSS服务组织(IGS)监测站网络的一部分,这类站点的主要任务是为GNSS提供高精度的标准数据和产品,以支持地球科学研究、多学科应用和教育.因此关闭这些站点对于美国GPS系统的影响很小,只会对俄罗斯周边国家的科学研究造成影响.

2014年5月31日,俄罗斯关闭了其境内的11个美国GPS地面站,并于6月1日在其航天局网站发布了一份公告,声称根据俄罗斯联邦政府的指示,俄罗斯航天局以及联邦政府的其他科学组织将于6月1日起停止使用境内GPS地面站的GPS数据.

除了舆论反击,俄方也采取了强硬的对抗手段. 2014年5月13日,俄罗斯副总理罗戈津在莫斯科向外界表示,如果俄美两国无法就俄罗斯GLONASS在美国设立站点一事达成协议,俄罗斯会在6月1日暂停运行分布在俄罗斯10个联邦主体上的11个美国GPS地面站点.同时,罗戈津也强调俄罗斯会继续就相关事宜与美国进行协商,但若最终在9月之前双方仍未取得实质性进展,那么俄罗斯于9月1日完全终止运行本国境内的GPS地面站点.

5 卫星导航系统成为大国间政治博弈的筹码

俄罗斯计划在美国部署的地面站,并不是普通的地面监测站,而是属于其卫星导航增强系统-差分校正和监测系统(SDCM)的地面差分站.和其他的星基增强系统如美国的广域增强系统(WAAS)类似,差分校正和监测系统也是利用差分定位的原理,该系统主要由三部分组成:差分校准和监测站、中央处理设施以及用来中继差分校正信息的地球静止轨道卫星.其工作流程:由分布在俄罗斯境内以及境外的差分站(位置已知)对导航卫星进行监测,获得原始定位数据(伪距、卫星播发的相位等)并送至中央处理设施,后者通过计算得到各卫星的定位修正信息,通过上行注入站发给地球静止轨道卫星,最后将修正信息播发给广大用户从而达到提高定位精度的目的.近些年,俄罗斯一直非常重视差分校正和监测系统建设,因为通过该系统,GLONASS的定位精度和完好性可以获得大幅提升,从而满足飞机进近等苛刻需求.

若是凌薇心里没鬼，就会发现那里根本不是殡仪馆。而是郊区一栋只修了两层楼的烂尾楼，被安安和梁诚挂满黑色的布幔，当然一个貌似焚化炉的铁皮盒子也是必备的。

Characteristics of Rossby wave packets in non-ENSO years and their possible impacts on severe precipitation

同时,从这一事件的背后,我们也不难看到其浓浓的政治博弈味道.从俄罗斯给予斯诺登政治庇护,到2014年闹得沸沸扬扬的乌克兰危机,可以说美俄之间的明争暗斗从未停歇.尽管,俄方就关闭其境内的GPS地面站一事,只承认是对于美国拒绝其部署地面站的回应.但如果说,这与2014年初爆发的乌克兰危机及后续的一系列事件没有一点关系,这也是不正确的.笔者相信,此次俄罗斯做出的强硬反击,必然是其在综合考虑本国卫星导航发展、两国近期关系及乌克兰事件后的一种慎重决定,而绝非意气用事.

当然,对于我国来说,美俄在卫星导航领域关系的"降温"可能不是一件坏事.事实上,俄罗斯已经向我国抛来了"橄榄枝",希望开展深度合作.据"俄罗斯之声"等国外媒体报道,俄罗斯副总理罗戈津在2014年6月6日出席在新西伯利亚举行的国际科技论坛时,与中国国务院副总理汪洋洽谈了包括航天项目在内的战略项目.罗戈津表示"中国与俄罗斯的全球卫星导航系统互相补充,成为其他卫星导航系统的最大竞争对手,它们都对北约试图强加的规则说不."分管俄罗斯战略产业现代化的罗戈津批评美国和欧盟试图把它们自己的卫星导航系统的规则强加给他国.他强调说,导航服务市场不会允许北约的干涉,规则制定和讨论应该得到俄罗斯和中国同行的参与.罗戈津说:"我们看到俄罗斯GLONASS系统与中国卫星导航系统具备很强的合作基础,我们的系统更侧重于偏北纬度,中方系统更侧重于偏南纬度,通过两者互补,我们会成为其他卫星导航系统最大、最强的对手."罗戈津认为,目前的任务是在大众用户体验上实现超越.

建在泰国的"北斗"地基增强系统示范站

从美国和俄罗斯大力发展境外卫星导航地面站的热忱上看,地面站的部署对于卫星导航系统服务能力的提升可谓非同小可.我国已经完成了"北斗"卫星导航系统的区域覆盖能力,并预计在2020年完成全球覆盖."北斗"系统目前运行稳定,已发布系统规范和接口控制文件,而有关部门及地方政府正在积极建设北斗地基增强系统,并向境外布站.

2013年10月,国务院提出"实现'北斗'卫星导航系统全球覆盖"的发展目标,将东盟纳入北斗现阶段重要服务对象名单,泰国则是"北斗"打入东盟市场的第一环.2014年6月18日,由武汉光谷北斗公司建设完成的3个"北斗"地基增强系统示范站已在泰国春武里府启用,这是中国在泰国建成的第一批北斗地基增强站,也是"北斗"进入东盟市场的标志性事件."北斗"地基增强系统示范站,将为重点区域和特定场所实现室内外无缝定位服务覆盖提供基础支撑.通过示范站演示终端,能清晰看到"北斗"导航车辆的运行轨迹,定位精度达到0.5m,测速精度达到0.2m/s,导航服务精确到"车道级",而此前精度在10m左右.光谷北斗公司将在泰国建设完成30个示范站,到2016年建设220个,总投资100亿元,覆盖泰国全境.