全球卫星导航四分天下，俄“格洛纳斯”再添新军

格洛纳斯系统导航卫星。


图2：俄罗斯格洛纳斯全环卫星定位系统示意图。


　　3月2日，俄国防部“天军”新闻发言人阿列克谢•佐洛图欣中校宣布，莫斯科时间当日3时51分，“质子-M”运载火箭从拜科努尔航天发射场起飞，将3颗“格洛纳斯-M” （GLONASS-M）全球导航系统卫星成功送入轨道。至此，俄罗斯“格洛纳斯”系统的卫星总数已达到21颗，距正式推广似乎为时不远。另据俄罗斯联邦航天署网站介绍，俄计划今年发射9颗“格洛纳斯”全球导航系统的卫星。预计到今年年底，“格洛纳斯”系统在轨卫星的总数将达到24颗，即除了每个轨道面上平均分布7颗工作卫星外，各轨道面上再增加1颗在轨备用卫星，其信号范围将从覆盖俄罗斯全境扩大到覆盖全球。此举可使“格洛纳斯”卫星导航系统判读地面精度比以往提高30-40%，导航信号的精度也随之提高近2倍。届时，“格洛纳斯”系统与美国的“全球定位系统”（GPS）之间的竞争将更加激烈。

　　“格洛纳斯”系统的发展历程：历经波折

　　全球通讯、航天、探矿、救援以及国防安全等诸多方面，都离不开卫星导航系统。上世纪80年代，该领域一直是由美国全球定位系统垄断。为了维护自己的战略利益，苏联也不甘示弱，开始积极研发本国的卫星导航系统。“格洛纳斯”项目启动于上世纪70年代，主要用于军事领域。但是，苏联解体后，由于国家财政困难，“格洛纳斯”的研制工作一直进展缓慢。

　　“格洛纳斯”是由俄罗斯单独研发部署的卫星导航系统，该系统至少需要18颗卫星为俄全境提供卫星定位及导航服务，如要提供全球服务，则需要24颗卫星在轨工作。“格洛纳斯”系统完成全部卫星的部署后，其卫星导航范围可覆盖整个地球表面和近地空间，实现全球定位导航，定位精度将达到1.5米之内。1.5米的定位精度意味着俄军的精确制导打击能力，将进入一个可怕的“点穴”时代。更形象地说，就是空军战机可以在几十公里甚至更远的距离上对地面一辆高速行驶的汽车进行精确定位，并发射导弹将其摧毁；海军舰艇可在水下几百米的深度发射战略核武器，利用“格洛纳斯”系统的定位坐标，精准打击对手的战略要点，战略核武器的精度“圆概率偏差”（CEP）一般在350-500米左右。

　　目前，俄“格洛纳斯”卫星导航系统拥有21颗工作卫星，分布在3个轨道平面上，同时还有3颗备份卫星。每颗卫星都在1.91万公里高的轨道上运行，周期为11小时15分。但是，“格洛纳斯”系统一直处于降效运行状态，现只有8颗卫星能够正常工作，其精度要比美国全球定位系统低。近年来，俄罗斯积极着手对“格洛纳斯”进行技术改造。为了提高系统完全工作阶段的效率和精度性能、增强系统工作的完善性，俄罗斯已经开始了“格洛纳斯”系统的现代化计划。主要内容包括：改善“格洛纳斯”与其它无线电系统的兼容性；改进卫星子系统；改进地面控制系统；配置养分子系统。

　　“格洛纳斯”系统卫星满编为24颗，根据2009年初俄罗斯官方公布的计划，俄应在2009年实现24颗卫星覆盖全球的梦想。但原计划2009年9月发射的3颗卫星因发现有未识别的“故障”，不得不取消发射；另外3颗计划在2009年12月发射的卫星，也因检出故障被送回维修。这些技术故障使得“格洛纳斯”卫星系统满编的日期一拖再拖。直到如今第21颗卫星被送上轨道，才使人们真正看到整编“格洛纳斯”开展全球导航的曙光。据俄媒体此前披露，俄今年将分3次发射共计9颗“格洛纳斯”导航系统卫星。如果一切顺利的话，今年年底前“格洛纳斯”系统在轨卫星总数将达到24颗，其信号将覆盖全球。

　　俄罗斯优先发展“格洛纳斯”系统

　　“格洛纳斯”全球卫星导航系统是俄罗斯航天领域的一个优先发展项目，被写进了俄联邦国家目标计划的总体规划中。为了保障“格洛纳斯”计划的顺利进行，俄罗斯每年都会投入巨额的资金。但终因国家财政困难，“格洛纳斯”卫星的研制工作一直进展缓慢，俄罗斯一直在寻求解决方案。2001年，俄罗斯与印度开展合作，将其升级为军民两用的全球导航系统。根据俄罗斯2001年出台的“格洛纳斯”专项计划，在2011年之前为该计划拨款240亿卢布(约合9.3亿美元)，卫星总数将达到30颗。

　　2009年2月4日，俄罗斯联邦委员会批准了《导航活动法》，对俄罗斯“格洛纳斯”系统的部署和使用作出了明确规定。《导航活动法》要求公路、铁路、海洋和航空等所有国有及商业公共交通工具在2010年年底前安装“格洛纳斯”全球卫星导航系统导航仪，同时所有新出厂的交通工具也要安装这种导航仪，强调“这对保证俄罗斯联邦的国防和安全、提高车辆运行管理效率和乘客安全、保障特殊危险货物的运输至关重要”。

　　俄罗斯有关方面预测，在2011年至2015年间，俄全国民用导航仪及相关配套设备的需求量大约为4.6万套，全国所需导航系统基站600个。为此，俄罗斯政府将投入35亿卢布，俄国防部也计划投入94.5亿卢布，以保证“格洛纳斯”定位系统在俄军队的部署。“格洛纳斯”和全球定位系统一样，其卫星信号向所有人员和国家开放，但俄罗斯国防部是“格洛纳斯”系统最重要的用户之一。可见，用于军方的导航设备的性能要优于民用导航设备，突出表现在具有更高的定位精度和更强的抗干扰能力。

　　全球卫星导航系统的现状：四分天下

　　全球卫星导航系统，被称作“人类在太空里的眼睛”，哪个国家拥有这双“眼睛”，就相当于掌握了太空战制胜的“王牌”。在军事需求和可观的商业利益驱使下，世界各国在这一领域的竞争也日趋激烈。

　　目前，世界上仅有4套卫星导航系统处于工作或研制状态，即美国的“全球定位系统”（GPS）、俄罗斯的“格洛纳斯”、欧洲的“伽利略”以及我国的“北斗”。

　　全球定位系统是美国历时20多年，耗资200多亿美元建立起来的卫星导航系统，其功能目前最为完备。为了防范“某些国家”利用该系统威胁美国，全球定位系统对外国只提供低精度的卫星导航信号。一旦发生威胁自身安全的军事冲突，美国会马上切断卫星导航服务。

　　尽管“格洛纳斯”与全球定位系统同为全球卫星导航系统，但彼此有许多不同之处。“格洛纳斯”定位的精准度，和全球定位系统相比有一定差距，但其具有更强的抗干扰能力。由于坐标和时间上的使用标准不同，“格洛纳斯”虽在国际通用上有其局限性，但在至关战略存亡的安全重要性上，此设计避免了战时自己卫星信号被敌干扰。

　　为了不让美国牵着鼻子走，欧盟在上个世纪90年代末决定：在太空中安置属于自己的“眼睛”——“伽利略”系统。“伽利略”系统于2002年正式启动，目标是建成覆盖全球的卫星导航系统，既可以为公众提供基本信号，也可以为政府提供高度保密的信号，从而打破美国在这一领域的垄断。欧盟在2003年通过一项决议，准备部署欧洲全球卫星导航系统——“伽利略”，并宣布到2012年计划发射30颗卫星入轨。据专家介绍，一旦30颗卫星全部在轨运行，在导航定位的精确性和安全性方面将比全球定位系统更高，抗干扰性能也有了很大的提高。欧盟方面称，“伽利略”计划将严格遵守“仅限于民用”的原则。“伽利略”计划一旦实现，不仅可以极大地方便欧洲人的生活，带来可观的经济效益。更重要的是，这不仅有助于打破美国全球定位系统的垄断地位，更可以为建设梦想已久的欧洲独立防务创造条件。

　　为了使卫星导航系统不依赖于他国系统，我国于1994年开始自行研制国产卫星定位系统——“北斗”。据专家介绍，我国卫星导航系统建设分三步走：第一步，“北斗一号”系统，已于2003年建成并投入运营；第二步，“北斗二号”区域系统，于2004年启动，预计2012年建成；第三步，覆盖全球、高精度的“北斗二号”全球系统，预计2020年建成。“北斗一号”系统已连续稳定运行了7年多，在部队巡逻、作战指挥、训练演习、抢险救灾等军事活动中均发挥了重要作用。

　　卫星导航优势决定了战争主动权

　　在国防领域，卫星导航系统已成为建设信息化军队、打赢信息化战争的重要基础和保证，在联合作战、战场态势感知、精确打击、情报侦察等方面发挥着不可替代的重要作用。现代战场上，卫星导航系统被广泛装备于作战车辆、舰艇、飞机，使用级别甚至可以到连、排乃至单兵，已成为战斗力的有机组成部分和作战效能的倍增器。

　　美国《军事评论》杂志曾直言不讳地说：“谁能掌握卫星导航优势，谁就掌握了战争主动权。”近10年里，美国之所以能以极小代价打赢多场局部战争，全球定位系统支持的作战平台和制导武器发挥了巨大作用，难怪一些美军将领发出了“没有全球定位系统，我们根本无法作战”的感慨。

　　不夸张地说，无论是天、空、地联合作战的指挥控制还是精确打击武器的制导和引导，现代战争完全离不开战场上的“指北针”——卫星导航系统的支持。如何增强卫星导航系统的精准度和防止敌方干扰，是世界各国下一步要深入研究的重要课题。

　　为确保领先地位，美国正计划对全球定位系统进行有史以来最大规模的技术升级。升级后的美军第3代全球定位系统传输量是现行系统的500倍，而抗干扰能力也将大大加强。为了应对未来更加复杂的战场环境，欧盟各国都在抓紧设计试验新一代定位导航卫星，定位精度将达到“米”级别。