中國「北斗」二代即將發射
近日,一篇發表在中國官方媒體的文章引起了包括法新社等衆多西方媒體的關注,這篇文章的作者是中國國防大學學者,文章指出外太空是中國人民解放軍必須準備好爲維護國家利益而戰鬥的地方。西方媒體宣稱這是中國軍隊開始關注外太空軍事意義的信號。而包括加拿大《漢和防務評論》在內的多家媒體最近相繼稱今年內中國第二代「北斗」衛星導航/定位系統開始組網,四年內可對全球實施精確覆蓋。有媒體分析指出,此舉可大幅提升中國精確打擊能力。
一時間,中國「北斗」衛星系統在中國空間戰略中作用和地位仿佛成爲證明中國「太空威脅論」的新「證據」。
中國迫使美國發展第四代GPS?
近日,美國《太空評論》發表了一篇由泰勒·迪納曼撰寫的關于中國「北斗」衛星系統的文章。文章稱,中國計劃發展屬于自己的衛星導航系統,可能會迫使美國發展新一代更先進的GPS衛星系統。
該文章稱,中國正在計劃發展的「北斗」軍事衛星導航系統擾亂了歐洲和美國的計劃。中國的航天部門正試圖借鑒美國的GPS—3(第三代GPS)和歐洲的「伽利略」系統(這套系統是由法國牽頭,部分借鑒美國的經驗)。「伽利略」計劃通過發射與美國導航衛星發射的M編碼頻率非常接近的信號,來壓制美國衛星導航系統的軍事優勢。歐洲人希望通過這種辦法,使得那些企圖阻塞他們發射信號的嘗試,都會影響美國自身衛星導航的行動。
文章說,很明顯,中國已經利用自己在「伽利略」計劃中的角色,從歐洲同行那里獲得了在軍事衛星導航技術方面的知識和經驗,而現在這些收穫將起到非常大的作用。
文章認爲,中國目前已經存在的「北斗」衛星導航網路,只是一個初級系統,基于三顆與地球相對位置不變的軌道上的人造衛星(兩顆衛星處于運行狀態,一個衛星作爲預備)。這個導航系統的軍事用途目前還非常有限,但是也有西方專家懷疑,這套系統將爲瞄準美國本土目標的中國洲際彈道導彈提供導航。首先,這套系統給了中國運行、操作衛星導航系統硬體的實際經驗。結合他們從歐洲獲得的複雜的科學和工程資料,中國現在可能處于剛剛研製自己的軍事衛星導航系統的起步階段。澳大利亞、美國、日本、印度可能會爲此感到擔憂。
作者指出,由于「北斗」衛星導航系統用于軍事用途還有很多問題亟待解決,因此短時間內還不能運行,這樣就給美國留下時間,調整自己現有的衛星導航系統,防止中國的衛星導航系統有能力對美國的軍事行動發出威脅。這將意味著,美國當前的GPS—3計劃將不得不縮减或對目前的計劃做出改進。下一代GPS系統之後的衛星導航系統,將必須擁有更活躍的手段,克服或避免敵人的影響。
由于未來太空軍事行動將很可能在整個地—月系統發生,任何一個未來導航系統將不得不覆蓋這個空間。在這個系統中的一些人造衛星將不得不放置到月球軌道以外,而其他衛星將位于地球和月亮之間的太空。
文章認爲,對于美國來說,化解中國衛星導航系統可能帶來的威脅,最好的解決方法將是限制GPS—3計劃,只發展3到4顆衛星。然後直接發展到GPS—3.5,最後達到GPS—4。
「北斗二號」何時騰飛
最新一期的加拿大《漢和防務評論》撰文指出,中國軍隊是目前國際上最熱衷于研究資訊戰的軍隊。近期一系列的動向表明,中國軍隊在總參通信部的統籌規劃下,成立了專門的資訊戰指揮、研究、作戰部門,幷且編列了統一的作戰教材。
《漢和》表示,在資訊戰研究領域,中國軍隊提出了「虛擬國土」的概念。認爲相對于傳統的領海、領空、陸地領土,宇宙空間、資訊空間、心理空間具有開放性、無限性和不確定性,因此屬于虛擬國土。
中國軍隊戰略學者認爲在虛擬國土上的聯合作戰樣式將是陸、海、空、天、資訊、心理「六維力量」的聯合。
《漢和》稱,鑒于資訊戰是中國軍隊最薄弱的環節,中國軍隊正在積極解決最關鍵環節的數位化通訊與精確定位問題。爲此,「北斗一號」 (Beidou/BDStar)定位/通訊系統正在更加廣泛地被軍隊運用。中國原來計劃從2009年開始發射至少7顆「北斗二號」衛星,進而同時研製新一代的北斗型定位炸彈以及其他武器。但是近期有消息來源稱將提前發展二代「北斗」系統。
對于「北斗」系統的進一步發展,台灣地區《中國時報》認爲如果不汰舊換新,將嚴重阻滯解放軍從機械化走向資訊化的進程。
首先,「北斗一號」衛星的壽命僅八年,前兩顆壽命只剩二年,再不推陳出新,該衛星定位系統眼看就要解體。因此近年內發射新一代北斗衛星勢在必行。
其二,「北斗一號」采用雙星定位技術,只能爲終端用戶提供經度和緯度,無法爲用戶提供所在高度的資料,因此需要另設地面中心站的聯繫才能推算高度。而經過地面站的轉發,容易遭偵察曝光,且地面站一旦遭攻擊,整個衛星系統將陷入癱瘓。
此外,大陸近年來積極參與歐盟「伽利略」全球衛星導航計劃,意圖制衡美國GPS。但事實上,美國已和歐盟達成協定,凡作爲軍事用途之用伽利略系統,一律不對包括中國在內的第三國開放使用。因此這種「以歐制美」的想法,不可能實現。于是,大陸只能獨立自主,完善適合于自己國情的衛星定位系統。
《中國時報》稱,2005年初在一場有關「中國全球定位系統應用與發展論壇」中,一位與會學者透露,大陸計劃在當年夏發射「北斗二號」首顆衛星,最終形成一個集4顆靜止星、12顆中軌星和9顆高軌星爲一網系,幷能覆蓋全球的衛星定位系統。今年內「北斗二號」衛星開始組網,四年內可對全球實施精確覆蓋。幷稱其對大幅提升解放軍精准打擊能力的影響不言而喻。
「北斗」民用意義大
由于西方媒體在報道中國「北斗」衛星系統的時候,大多增添了一些神秘色彩,因此我們需要揭開面紗,還其本來面目。
2003 年5月25日,第三顆「北斗一號」導航定位衛星發射成功。前兩顆分別于2000年10月31日和12月21日發射升空,這兩顆衛星構成了獨特的「雙星有源定位」系統。第三顆「北斗一號」是導航定位系統的備份星。它與前兩顆「北斗一號」工作星組成了中國完整的第一代衛星導航定位系統。正如「北斗星通」衛星導航技術公司總裁周儒欣指出,中國的衛星導航應用近年來發展迅速,但是絕大多數應用都是建立在美國的GPS之上。如果一旦發生戰爭,美國關閉應用,後果不堪設想。作爲中國這樣的大國,必須有自主的衛星導航系統。這就是建立「北斗」系統的意義。
提到衛星導航定位系統,就不能不說說大名鼎鼎的GPS了。GPS(Global Positioning System,全球定位系統)是世界上第一種覆蓋全球範圍的衛星導航定位系統,目前通過24顆衛星構成的星座能夠有效覆蓋全球大約97%的面積。此外,能與之抗衡的只有俄羅斯的GLONASS系統,這一系統在前蘇聯時代開始建立,目前在軌星只有6顆可用,不能獨立組網,只能與GPS聯合使用。目前,GPS 定位精度可達15米,測速精度0.1米/秒;GLONASS導航定位精度約爲30—100米,測速精度0.15米/秒。
曾有國內媒體報道稱,「北斗一號」系統是中國版「GPS」,這是很不準確的。首先,「北斗一號」是區域衛星導航系統,只能覆蓋中國及其周邊地區;而GPS和 GLONASS都是全球導航定位系統,在全球的任何一點,只要衛星信號未被遮蔽或干擾,都能接收到三維座標。其次是作用原理不同,「北斗一號」是用戶先發射需要定位的信號,通過衛星轉發至地面控制中心,地面控制中心解算出位置後再通過衛星轉發給用戶;而GPS和GLONASS只需要接收4個衛星的位置資訊,由自己解算出三維座標。這是由于「北斗一號」本身是兩維導航系統,僅靠2顆星的觀測量尚不能定位,觀測量的取得及定位解算均需在地面中心站進行。
雖然不及GPS神通廣大,但「北斗」系統也有著GPS和GLONASS無法比擬的獨特優勢。「北斗星通」衛星導航技術公司總裁周儒欣表示,「北斗」系統主要有三大功能:快速定位,爲服務區域內的用戶提供全天候、即時定位服務,定位精度與GPS民用定位精度相當;短報文通信,一次可傳送多達120個漢字的資訊;精密授時,精度達20納秒。
對于西方媒體大力鼓吹的所謂「北斗」系統主要用于軍事用途,中國的專業人士紛紛表示質疑。他們指出了以下關鍵幾點:1.「北斗」系統定位依靠地球橢圓球軌道面,所以,對于實際應用來說,因爲存在高度上的誤差,必須依靠精確數位地圖矯正。這對于缺少大量班級數位化系統的中國軍隊是實質上的阻礙。2.「北斗」系統是同步衛星,這意味著落地信號功率很小,需要有碟型天線。但導彈的衛星信號接收系統很難做到微型化。3.同步衛星相對于終端來說,下行波束的角度很窄,也就是說,運動的地面終端必須不斷調整天線的指向,在車船上,需要一整套的穩定裝置,而對于高速運動的設備,這是幾乎做不到的。4.「北斗」系統規劃爲4顆衛星,但是定位只用兩顆衛星,另兩顆是備用星(目前只發射了一顆),只能爲終端用戶提供經度和緯度,無法爲用戶提供所在高度的資料,因此需要另設地面中心站的推算高度。這在定位精度和效率上無法達到GPS軍用定位精度。
衆所周知的是,GPS從誕生時起就是由美國國防部掌握的國防戰略衛星導航定位網,而 GLONASS更是帶著濃厚的軍事對抗色彩而部署的。儘管進入20世紀90年代以來,美、俄兩國出于巨大經濟、政治利益考慮先後開放了民用領域,但在核心使用方面,仍未對軍用領域開放。與之相比,「北斗」系統從未對民用性能和精度進行人爲限制。目前,「北斗」系統服務于導航定位、指揮控制、精密測量、目標監控等國內多應用領域。
群雄逐鹿世界衛星導航定位市場
第一次海灣戰爭美軍首次正式使用全球衛星導航定位系統于實戰,標志著衛星在實戰中的作用發生了性質上的改變,從輔助變爲主導,從被動變爲擊直接結合,而且甚至表現在它直接成爲某種攻擊武器),從單一功能變成多功能。到阿富汗戰爭和伊拉克戰爭時,美軍使用精確制導武器的比例比海灣戰爭增加了近100倍,而它們基本上都全部或部分依靠GPS進行目標引導。精確制導武器的大規模使用,標志著「精確打擊時代」的來臨,而戰爭的規則也隨之發生改變,誰能料敵于前,從而一擊必殺,誰就能掌控現代戰爭的主導權。而這種能力取得的關鍵就在于提高自身對戰爭要素(裝備、監控、環境等)精確導引的能力和摧毀敵方對這種能力的掌握。
20世紀90年代,美國開放了GPS民用領域,截止目前,衛星導航定位市場已經演變爲每年價值近千億美元的一系列全球性産業鏈和戰略合作關係。大多數國家和地區的整體經濟發展已經不由自主地被捆在美國的這輛戰車上。GPS在民用領域的影響力甚至已經超越了其最初的軍事色彩。
爲繼續推進GPS在軍民領域這種獨霸式的地位,美國政府除宣布將進一步提高民用C/A碼(距離信號編碼)精度外,正繼續完善GPS系統。目前洛·馬公司正在進行8顆GPS—2 RM衛星現代化的工作。此外,由波音公司研製的首顆GPS—3衛星預計于2013年發射,GPS—3全面運行預計在2015至2020年實現。GPS—3 的信號發射功率將提高100倍,信號抗干擾能力提高1000倍以上,定位精度提高到0.2至0.5米,可使衛星制導彈藥的精度達到1米以內。
面對這種居高臨下的強勢,包括俄、歐、中、印在內的世界主要科技體選擇了獨立發展、聯合生存的道路,其中歐洲的「伽利略」計劃成爲主要節點,除中、俄積極參與外,印度將要發展的以6到7顆衛星組成的南亞區域衛星導航系統也選擇了與「伽利略」的合作。此外,爲减少對GPS的依賴,中、印、德等國都發展了 GPS/GLONASS相容接收系統。
無論是GPS,還是歐洲「伽利略」,政府的政策支援都扮演了至關重要的角色。爲推動「北斗」系統的戰略發展,2005年9月,中國國家發展改革委員會、國防科工委聯合發出《關于加速推進北斗導航系統應用有關工作的通知》,正式將「北斗」導航系統建設列爲國家基礎建設規劃。據《中國航空報》報道,「北斗一號」總設計師、國家高軌道通訊衛星首席專家、中國空間技術研究院研究員範本堯表示,2010年前,集無源和有源定位于一體的我國導航定位系統—二代「北斗」將建成,時,國民經濟各領域都將從中獲得更大的效益。

