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总师讲述北斗导航奋斗之路:曾被某国恶意电子干扰
送交者: 岚少爷 2017年10月09日22:44:30 于 [军事天地] 发送悄悄话

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  如今,全球卫星导航系统已跟用水用电一样不可或缺,成为国民经济的重要基础设施。目前,全世界只有四个卫星导航系统:美国的GPS,俄国的格洛纳斯,欧洲的伽利略和中国的北斗。只有美国GPS和俄罗斯格洛纳斯系统完全覆盖了全球。

  这四个导航系统各有特色:美国GPS最早投入实用,系统精度最高;俄罗斯格洛纳斯号称抗干扰能力最强;欧洲伽利略号称系统最精密;北斗是唯一可以发短信聊天的。

  9月24日,北斗卫星导航系统总设计师杨长风登上央视《开讲啦》,讲述他与北斗的十年奋斗,讲述北斗星钟300万年差一秒。 杨长风,正军级,少将军衔,原总装备部电子信息基础部副部长,现任任军委装备发展部。

  在2004年北斗二号研制初期,中国的卫星导航技术还落后于欧美国家,当时中国只是在区域卫星导航和定位系统上有了一些发展,2000年相继发射两颗静地轨道的导航实验卫星,2003年4月又发射了第三颗“静轨道”卫星,基本形成了覆盖全中国的区域导航和定位系统,这一系统被称为北斗一号。当时的北斗系统尚属实验开发阶段,技术参数落后于美国GPS,也落后于2002年启动的欧洲伽利略系统。北斗一号只属于区域性,而且需要双向信号,其商用和军用价值都不高。在这样背景下,欧洲人主动邀请中方加入全球卫星导航系统,中方欣然受之,双方一拍即合。

  中欧在高端技术上的合作,实质上打破了美国主导的欧洲对华武器禁运,相当于废弃了针对中国这样特定国家的欧美武器贸易条例(ITAR),为最终从法律层面解除对华武器禁运撕开了一个口子。

  进入2005年,欧洲政治开始转向,之前“亲华”的德国总理施罗德黯然退隐,亲美的默克尔担任德国新总理,法国希拉克的影响力逐渐下降,亲美的萨科齐崛起。亲美政治人物纷纷上台,让欧洲迅速向美国靠拢。在这样的背景下,欧洲航天局同意修正之前拟定的与美国GPS相近的发射频率,以便投入使用后产生信号冲突的可能性降至最低限度。技术重新修正花掉了一大笔钱。作为回报,美国人同意在技术上支持伽利略。

  伽利略卫星的工作频段是世界上二等频段里面最好的(一等只有两个,估计你们也猜到了,是美苏的),欧盟拉中国入伙搞伽利略,实际上不是想跟中国分蛋糕,欧盟当时估计已经研判过中国的实力,敢踢中国出局那也是算计好的。

  我国本打算从欧洲引进核心器部件原子钟,但最后签协议时,欧洲公司突然终止了合作。当时中国对欧洲伽利略项目已经注资2.3亿欧元,欧盟在美国压力和自身的小算盘算计下,将中国排除在核心项目之外,就是我要白拿你中国人的钱,然后再将你踢出去。

  中国不但进不到伽利略计划的决策机构,甚至在技术合作开发上也被欧洲航天局故意设置的障碍所阻挡,中方实际上一无所得,反而要担负巨额资金投入,这样的结局令中方十分不满。

  伽利略事件的被坑,大大激发了我国独立自主建设导航系统的决心。2010年,中国正式宣布北斗二号导航系统频段采用与欧洲伽利略卫星一样的PRS频段,我们又用三年时间在2007年将北斗二号卫星研制成功,接连发射上天,并直接占了伽利略的坑,抢占了伽利略计划使用的波段,让伽利略系统进退两难。

  中国和欧盟都向国际电信联盟组织注册了卫星发射频率,卫星通信频道是以谁先占谁有理原则,先占先得原则是西方发达国家制定的,他们认为这是各国都有同样机会的公平原则,理由是:你有本事你也打卫星啊,我又没拦着你,你不打是你自己的事。

  杨长风在演讲中披露,2007年4月17日,参与研制北斗二号卫星的十多家研制厂家,在一个大操场上面,把卫星接收机摆成一线,等待着卫星发送信号。晚上八点钟,下发的第一组信号的时候,十几个用户接收机,同时接到了这样一个信号,这个时候,整个操场是欢呼跳跃,同志们互相拥抱,来祝贺这个胜利。

  杨长风说,这个情景至今难以忘怀。

  为啥?

  原来,成功接收到了北斗二号从太空中传输的信号,就表明中国合法拥有了这个频率。这是一个历史性的进步,没有这个频率信号,北斗卫星系统就无法组网,更别谈实现全球覆盖了。

  北斗二号的成功,让欧洲人傻眼了,怎么办?频率被抢等于卫星还没发射就没了位置。伽利略卫星导航系统因此陷入困境,不仅经费难以为继,连频率也被北斗二号优先占用。

  地球卫星通信的频率资源是有限的,随着卫星业务需求的增长,常规C和Ku频段资源已几乎瓜分殆尽,在卫星技术成熟的L、S、扩展C、扩展Ku、以及Ka频段的使用也已逐渐接近饱和。在这样的情况下,中国当然要抢占频道资源。

  1994年,北斗工程正式立项,并提出了三步走的战略目标。第一步,2003年建成北斗一号卫星导航试验系统,使中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。第二步,建设北斗二号卫星导航系统,2012年左右形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。第三步,2020年左右,北斗卫星导航系统形成全球覆盖能力。

  2000年10月,北斗导航系统的第一颗卫星正式送入轨道。时隔两月,第二颗卫星成功发射。

  2003年12月,北斗一号系统正式开始向国内用户提供服务,目前已拥有13万军民用户。

  2007年4月,北斗二号第一颗卫星发射升空。

  2012年10月,北斗二号系统成功发射了第16颗卫星,完成卫星组网。

  2012年12月28日,北斗二号系统正式开通运行,服务区域覆盖亚太地区。

  据北斗总师杨长风回忆,在2007年4月,北斗二号第一颗卫星发射以后,就受到某国复杂电磁干扰,卫星通信甚至发生了阻断。中国在三个月内拿出了具有强大抗干扰能力的新卫星载荷,从此不惧怕任何干扰。

  2009年,欧洲航空航天局专家领衔的代表团飞抵北京,代表欧盟的伽利略卫星导航系统,请求与中国展开频率争议谈判。欧方官员以频率是从美国人手里花“血本”获得,而且欧洲人的“伽利略”系统早已按此频率进行技术设计现已无法修改为由,力压中国北斗系统“搬迁”到其他频道上。

  对此我们坚决不同意,中国对此矜持了7年,然后默不作声的继续往天上打了近20颗北斗二号卫星。到2015年初,麻爪着急的欧盟被迫接受了中国提出的频率共用理念,中欧的频率之争得到解决。

  目前,北斗三号在星载铷原子钟现已全部实现国产化,技术指标亦有大幅提升,时间精确度每日误差小于2纳秒,导航定位精度优于1米。

  2012年底,升级后的北斗卫星导航系统正式面向亚太地区开通服务。目前北斗三号全球系统的建设已全面启动,计划今年年底发射四颗卫星,从今年到2020年这4年中,中国将把多种类型的近30颗北斗卫星送入轨道。到2020年,北斗卫星导航系统向用户提供覆盖全球的高水准导航服务。。。。。。

  除了天上的建设,中国还在地面上打造一张北斗增强系统大网。中国已经完成北斗地基增强系统的150个框架网基准站,1200个加强密度网基准站,国家综合数据处理中心,6个行业数据处理中心等)的建设任务。

  2018年将完成北斗地基增强系统第二阶段建设,进行覆盖全国主要区域的米级、分米级定位精度,以及加密覆盖区厘米级和后处理毫米级修正数的试播发。即“千寻位置服务系统”,包括“跬步”(实时米级定位服务)、“知寸”(实时厘米级定位服务)和“见微”(静态毫米级解算服务)。。。。。。

  北斗二号的组网运行,为国产卫星制导武器扫清了障碍,这意味着终于可以开始大量采购和装备可靠的卫星制导火箭弹,大大降低精确打击的成本。中国军队随之出现了卫星制导武器型号的井喷,中国军工到2014年开始爆发式的推出各种远程的卫星精确制导武器。如今我们的轰炸机和战斗机都使用北斗卫星导航,我们的东风-10A巡航导弹、300毫米远程火箭炮、卫星制导炸弹等等也使用卫星定位。这意味着我军精确制导打击能力,特别是远程打击能力取得了决定性的突破,中国的巡航导弹和精确制导武器可以打击数千公里外的目标,这是北斗系统带来的巨大战略红利,它的威慑效果堪比核武器。

  目前,全世界只有三个国家的卫星定位导航系统带有军用信号,可以随意用自己的卫星定位导航系统发展自己的卫星制导武器,他们是中国、美国和俄罗斯。有了自己掌握的卫星导航,一切就都好办了……

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