GPS被曝出“硬伤”,想买新系统?分析人士:或想搭北斗这趟快车

卫星导航 在科技发展迅猛的今天,人们的生活和一国的国防建设都离不开卫星,而过去很长一段时间,美国都是太空探索的先驱者,尤其是在卫星领域,美国早早的打造了GPS全球卫星定位系统,又因为美国的技术垄断,其他国家只能选择使用美国的GPS,这存在很大的安全隐患,美国既可以随时切断他国上空的GPS,又能利用GPS偷偷窥视他国军事动向,在这种大背景下,格洛纳斯、

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在科技发展迅猛的今天,人们的生活和一国的国防建设都离不开卫星,而过去很长一段时间,美国都是太空探索的先驱者,尤其是在卫星领域,美国早早的打造了GPS全球卫星定位系统,又因为美国的技术垄断,其他国家只能选择使用美国的GPS,这存在很大的安全隐患,美国既可以随时切断他国上空的GPS,又能利用GPS偷偷窥视他国军事动向,在这种大背景下,格洛纳斯、伽利略、北斗应运而生。

其中北斗起步最晚却势头最猛,在刚刚过去的2019年,7箭10星的高密度发射,标志着北斗三号系统核心星座全部部署完成,预计在2020年北斗实现全球组网,截至​目前已有137个国家签约使用北斗。很明显,北斗正在快速抢占GPS的海外市场,相比于美国的GPS,中国的北斗更值得信赖,定位精度、信号接收性能丝毫不落下风。

然而出人意料的是,北斗尚未全球组网,美国在慌乱之下反倒先自乱阵脚,GPS被曝出一个“硬伤”问题。据媒体1月6日报道,全球范围内的GoPro Karma无人机都出现一个问题,所有控制器都接收不到GPS信号显示错误,使得指南针无法校准,这样的严重故障让很多用户抱怨不已。据外媒调查原因,居然是GPS一个“硬伤”惹的祸。

北斗全球组网CG

GPS一直存在“归零”现象,在设计之初,设计人员只用来了10bit来表征WN,导致WN只能在0-1023之间循环,因此GPS的整周计数值会在大约19.7年完成一次周数翻转,通俗的比喻,就好比手机定期格式化,GPS的周数翻转会导致接收机的输出时间返回到19.7年前,还可能引发空管雷达信号数据混乱等多种问题。

这样看来,GPS这个“硬伤”是每19.7年就发作一次,对于民用领域来说尚可接受,但放在时刻需要守护的国防安全领域上讲,几乎是致命性问题,弹道导弹发射、军舰战机定位都需要GPS时刻高效传输信息,在这种潜在威胁下,美军并没有坐以待毙,WGS系统就是美军卫星系统的备用选项。

GPS卫星

WGS系统是美国一种高容量军用卫星通信系统,目前包括至少6颗波音702卫星以及有效载荷控制设备等,该系统充分利用了商业卫星技术和制造程序,大大节约了采购成本,全面建成后可以向全球美军提供网络通信能力,相关部门负责人还强调:WGS11的弹性设计将在复杂环境中为战斗指挥官提供2倍的能力,波音和空客预计于2023年完成WGS11的建造。

有意思的是,不知出于什么原因,美国空军始终不看好WGS系统,早在2018年美空军就不赞成国会投入资金购买两颗WGS系统卫星,而且日前根据美问责局的报告显示,美国空军希望对WGS的投入在2020年开始下降,将资金用于购买一个新系统,或者寻找其他更好的选项,将商业卫星服务和军用结合起来。

WGS系统卫星示意图

对此分析人士认为,或许GPS存在的周数翻转问题,在WGS系统上同样存在,这就意味着无论美军购买什么新卫星系统,都绕不开这个“硬伤”,而美空军拒绝WGS,很可能是想搭中国北斗这趟快车。

需要指出的是,之前北斗已经和GPS实现兼容互操作,两大卫星导航系统可以在国际电联框架下实现射频兼容、民用信号互操作,而北斗将于2020年完成全球组网,更关键的是,北斗的周数翻转大约为160年,因此在同样存在“硬伤”的北斗和GPS之间,北斗还拥有160年的时间去改进创新,既然可以在民用领域互操作,又何必去花大价钱买新的,想必美军打的正是这种如意算盘。(解忧)

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