这一新的导航技术有何军事价值

科技   2024-11-03 11:58   北京  


在军事战略与战术的复杂交织中,导航系统的地位举足轻重,它如同战争迷雾中的灯塔,为导弹、无人机等关键武器系统提供精确的目标指引。随着无人机技术的广泛普及,以及现代战争环境中威胁的日益多样化,对导航系统的抗干扰性和准确性要求达到了前所未有的高度。在此背景下,美国提出了“弹性GPS”的发展理念,旨在通过技术创新,进一步增强其全球定位系统的可靠性和安全性。


 


抗扰精准:弹性GPS和GPS的区别

弹性GPS计划,亦称为R-GPS,其核心目标在于强化空间部队现有的GPS卫星星座与小型航天器编队,以提供一套广泛适用于军事与民事机构的信号传输服务。R-GPS与GPS在系统弹性、抗干扰能力、定位精度与稳定性以及应用场景的适应性等方面展现出显著的差异。   

弹性GPS采用了先进的抗干扰技术和信号增强策略。即使在部分卫星信号遭遇干扰或丢失的不利情况下,弹性GPS也能凭借其他卫星信号和地面参考站的数据进行实时校正和补偿,确保定位服务的连续性和稳定性不受影响。相比之下,GPS主要依赖于地球轨道上的卫星群进行定位,一旦面临外部干扰或攻击,GPS的定位精度和稳定性可能会受到严重影响,甚至导致定位服务的中断。

在定位精度与稳定性方面,弹性GPS通过引入地面参考站网络和先进的信号处理技术,能够实时精确地校正信号传播过程中的误差,从而显著提高定位精度。在诸如城市峡谷、隧道等复杂环境中,GPS的信号可能因受到遮挡或反射而减弱,导致定位精度下降或定位失败。弹性GPS却能够在这些复杂环境中保持较高的定位精度和稳定性,为用户提供可靠且精准的定位服务。

弹性GPS在应用场景与适应性方面也展现出了更强的灵活性和适应性。它能够根据不同的应用场景和需求进行量身定制和优化,以满足多样化需求。无论是各种复杂环境,还是军事行动、紧急救援等关键应用,弹性GPS都能提供安全、可靠且精确的定位支持。反观GPS虽然广泛应用于导航、定位、授时等领域,为人们的日常生活和工作带来了诸多便利,但随着时代发展,其已经难以满足一些对高精度和可靠性要求较高的应用场景。

太空新秀:弹性GPS的发展

美国航天局于2023年9月23日正式宣布了一项重大决策,即选定四家公司携手参与首批弹性GPS卫星的建造工作此次,航天局的采购核心部门——“空间系统司令部”(Space Systems Command)经过审慎考量,从众多竞争者中选出了L3Harris、Astranis、Axient以及塞拉空间公司(Sierra Space)这四家业界翘楚,为弹性GPS项目贡献其设计创意。司令部计划从这一精英团队中挑选出部分公司来完成详细设计并制造出原型,进而选定一家或多家企业负责制造首批八颗卫星。司令部的官员们满怀期待,希望这些先进的航天器能在2028年之前顺利完成发射任务。

为了加速项目的推进,国防部巧妙地运用了国会赋予的会计策略,将预算中的其他资金调配至初始合同的授予环节。这一被称为“快速启动”的资金转移授权,在《2024财年国防授权法案》(Fiscal 2024 National Defense Authorization Act)中得以明确,它允许国防部在正式预算周期批准之前,对高优先级项目重新编列最高可达1亿美元的资金,以迅速启动项目。

美国空军部长弗兰克·肯德尔(Frank Kendall)在一份官方声明中高度赞扬了这一举措:“得益于国会批准的快速启动授权,我们能够在极短的时间内——不到六个月,就完成了低成本卫星的合同签订工作。这一授权无疑为我们加速推进新的太空部队和空军项目提供了强有力的支持。”得益于早期的资金支持,空间系统司令部得以在短短六个月内完成了市场研究、行业日活动、招标书的发布以及第一轮合同的授予。

尽管空间部队并未透露这些合同的具体金额,但它已向国会透露,预计该项目在未来五年内将耗资约10亿美元。截至目前,该项目已从2023财政年度中获得了4000万美元的资金支持,并呼吁立法者在2025财政年度再拨款7700万美元用于弹性GPS(R-GPS)项目的持续发展。

   

前途未定:弹性GPS的发展问题

弹性GPS,作为全球定位系统(GPS)领域内的一次深刻革新,其发展历程绝非坦途,而是布满了多维度且错综复杂的挑战。这些挑战不仅涉及技术实现的细微之处,更广泛触及资金预算的筹措、政策法规的遵循以及市场需求的适应等多个层面。

从技术实现的角度审视,弹性GPS面临着卫星数量与分布均衡性的双重考验。为了构建足够的信号冗余并提升系统的整体弹性,必须大幅增加卫星的数量,并确保它们在全球各地实现均匀且有效的覆盖。然而,这一目标的实现伴随着高昂的发射成本、长期的维护费用,以及可能遭遇的地理限制和政治因素的干扰。与此同时,地面参考站的建设与运维同样是一项艰巨的任务,它们不仅占用宝贵的土地资源,还需要专业的团队和尖端设备来确保其持续、稳定地发挥作用。

资金与预算问题构成了弹性GPS发展进程中的另一大绊脚石。研发成本的攀升,涵盖卫星制造、发射、地面参考站建设以及技术研发等多个环节,使得项目预算时常捉襟见肘。弹性GPS还需采用前沿的抗干扰技术,以应对日益复杂多变的外部干扰环境,而这些技术的研发与部署需要巨大的时间投入和资金支持。同时,预算的分配与调整还可能受到政治风向、经济波动以及政策调整等不可预见因素的影响,导致项目资金短缺或进度滞后。众议院拨款国防小组委员会(House Appropriations Defense Subcommittee)对弹性GPS项目的弹性程度持怀疑态度,并在其2025财年国防支出立法提案中,拒绝了太空军(Space Force)重新调配2025财年资金的请求,同时对是否应利用快速启动授权推进该项目表示了质疑。 

弹性GPS的问世标志着全球定位系统的一次历史性飞跃,同时也映射出现代战场环境的深刻变革,其中无人机、导弹等高自主性武器的应用愈发广泛。随着弹性GPS在未来军事与民用领域的广泛部署,它将使美国的全球定位系统更加坚实可靠。


本文来源:光明军事

 关注公众号了解更多

会员申请 请在公众号内回复“个人会员”或“单位会员


 欢迎关注中国指挥与控制学会媒体矩阵

CICC官方抖音

CICC头条号

CICC微博号

CICC官方网站

CICC官方微信公众号

《指挥与控制学报》官网

国际无人系统大会官网

中国指挥控制大会官网

全国兵棋推演大赛

全国空中智能博弈大赛

搜狐号              

一点号              


中国指挥与控制学会
中国指挥与控制学会是中国科协、国家民政部批准成立的国家一级学会,是由我国从事指挥与控制科学技术领域的单位和科技工作者自愿结成的学术性、全国性社团组织。学会办事机构挂靠中国兵器工业集团公司。
 最新文章