浅析北斗导航系统对于我国国防的重要意义

发表时间:2019/8/29   来源:《知识-力量》2019年10月40期   作者:郭志鹏 孙进红
[导读] 卫星导航技术是人类在上世纪60年代,基于人造地球卫星技术和其他信息技术科技的发展而应用而生的。自它诞生之日起,导航这一人类已在日常生活、工作、战争、探索等方面应用了数千年的技术焕然一新。本文将就卫星导航技术的发展史简要探讨,并分析世界现有卫星导航系统和我国北斗导航系统发展前景和现况。
(重庆工商大学,重庆 400060)
摘要:卫星导航技术是人类在上世纪60年代,基于人造地球卫星技术和其他信息技术科技的发展而应用而生的。自它诞生之日起,导航这一人类已在日常生活、工作、战争、探索等方面应用了数千年的技术焕然一新。本文将就卫星导航技术的发展史简要探讨,并分析世界现有卫星导航系统和我国北斗导航系统发展前景和现况。
关键词:卫星导航技术;北斗卫星导航;国防工程

 
           一、卫星导航技术原理及作用
           1957年10月4日,世界第一颗人造卫星发射成功,标志着人类的探索之眼以及伸出了地球,向着熟悉却又未知的太空领域迈进了一大步。之后的时间里,人造卫星不断增重、增脑,向着更多更强功能发展。仅仅7年后1964年,“子午仪”卫星导航系统建立成功,使得我们对于地球的探索又迈进了一步。就其技术而言,无论是卫星导航的萌芽期,还是现在各个大国争相建立自己独立卫星导航系统的高速发展期,卫星导航技术从原理上没有大的变化。卫星导航系统由三个部分组成:导航卫星、地面信息台站、用户终端。
           一个卫星导航系统中由多颗导航卫星组成,多颗导航卫星在地球轨道运行,以保证对地表的实时全覆盖扫描,地面信息台负责卫星与终端的信息连接和卫星授时。根据操作原理可分为为多普勒测速、时间测距和组合测距等方法。
           多普勒测速定位是用户根据接收信号频率与导航卫星发射频率之间的差额(多普勒频移),结合导航卫星自身参数,得到定位。时间测距导航定位是系统中多颗卫星发来信号的时间信息,然后通过数学模型的运算和数据的反馈实现定位。目前也运用于多个卫星导航系统之中。
           根据定位的精确程度,卫星导航还有二维和三维导航之分,同时根据不同定位原理和不同定位用途又有具体定位精度的划分。
           从作用而言,卫星导航不仅仅具有定位、导航作用,还具有授时的作用。由于地球运动的规律,全球各地的地方时不同,这影响着我们的生活,同时也影响着对于时间十分敏感的行业,例如金融业。因此卫星导航系统的精准授时作用就显得格外重要。
           二、现有卫星导航系统介绍
           自“子午仪”卫星导航系统诞生起至今,现有相对成熟的卫星导航系统有四个:
           1、中国北斗卫星导航系统(BDS)。北斗卫星导航系统是中国自主建设、独立运行,并与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。是继GPS、GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。同时北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。
           2、美国全球定位系统(GPS)全球定位系统是美国为军事目的而建立的。GPS利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空全方位实时三维导航与定位能力。它是继阿波罗登月计划、航天飞机后的美国第三大航天工程。如今,GPS已经成为当今世界上最实用,也是应用最广泛的全球精密导航、指挥和调度系统。


           3、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GNSS)GLONASS是前苏联从80年代初开始建设的,与美国GPS系统相类似的卫星定位系统,覆盖范围全部地球表面和近地空间,由卫星星座、地面监测控制站和用户设备三部分组成。俄罗斯自称,多功能的GLONASS系统定位精度可达1米,速度误差仅为15厘米/秒。
           4、伽利略卫星导航系统(GSNS)系统总投资达35亿欧元的伽利略计划是欧洲自主的、独立的民用全球卫星导航系统,提供高精度,高可靠性的定位服务,实现完全非军方控制,可以进行覆盖全球的导航和定位功能。作为全球卫星导航定位系统,其应用范围非常广泛,涉及到大地测量和地球动力学服务,以及运输、铁路、航空、农业、海事、工程建设、能源等领域。
           三、北斗导航系统对于我国国防的意义
           卫星导航系统的军事价值是与生俱来的,可以说卫星导航的军事价值才是其迅速实现和发展的根本动力。而相对于军用而言,民用卫星导航更像是军用产品的“剩余价值”。卫星导航系统诞生之初就是为了服务军事,“子午仪”系统建立的主要服务对象便是美国海军。
           1991年海湾战争的爆发,为世界军事领域产生了一个新的名词,那便是“精准的外科手术式打击”。意指以卫星导航系统为技术依托的,运用信息化现代化武器对于敌方进行精准的攻击,其实现的军事效果是以极少的军事代价获得数倍的军事胜利。据统计,海湾战争期间,美海空军针对伊拉克庞大的陆军投放的各类型弹药中,基于卫星导航系统服务的精确制导弹药占到了投放总弹药的七成以上。换来的战果便是,看似庞大的伊拉克守军在极短的时间内便溃不成军。此战之后,以信息化智能化武器为载体的现代化战争模式被世界各国所真正领会。也正是在海湾战争后,我国也认识到了现代化战争的残酷和我国国防力量的短板。从而开始向美军学习。
           北斗导航系统对于我国的国防而言,首先是打破了GPS导航系统的垄断,在北斗导航系统投入使用前,在我国不论是民用还是军用导航,都是基于GPS系统的服务。和平年代GPS为我国经济建设带来的效用是以一旦战争爆发我国国防力量将在信息层面受制于人国外技术为代价的,而这一代价以海湾战争及之后的数场局部战争为鉴,对于我国国防而言是毁灭性的。随着北斗系统的使用,军队自主信息化日益增强,我国的国防在现代化上才有一席之位。除此以外,北斗系统的创新服务也是基于服务军事化要求而推出的。北斗独有的短报文通信功能,一改其他卫星导航系统的短板。短报文虽然在信息数量上有限,但是打破了卫星导航的服务终端的单一导航提供。在战时信息管控的背景下,北斗卫星导航系统所具有的通信能力将为军队带来前所未有的军事保障能力。同时北斗系统的保密性特点也为信息传递的安全性带来了军事化的保障。
           宏观层面,我国作为传统陆地大国,海军的实力相对较弱,如何突破以美国为首构成的环太平洋岛链封锁战略,我国需要从空中进行突破。北斗导航系统是我国空间国防工程建设中务必长期建设长期投资的重点是因为卫星导航系统不仅对于传统战争具有强大的支持性,同时对于战略性武器具有如同人类眼耳口鼻一般的重要性。基于核武器等战略性武器的国家安全战略,如果没有了先进的军事侦察、定位和通信系统,就无法履行制衡的使命。拥有了北斗卫星导航系统,我国的战略威慑力量才能真正的实现看得见、打得准。才能具备突破岛链封锁的实力,捍卫我国的国家安全。
参考文献
[1]马景金.中国卫星导航系统发展现状及应用前景展望[J].地矿测绘,2013,1:44-45.
[2]李中良.北斗卫星定位导航系统态势与发展简述[J].商场现代化,2010,601:1-2.
[3]谭述森.卫星导航定位工程[M].第一版.北京:国防工业出版社,2007:1-14.
[4]谭述森.北斗卫星导航系统的发展与思考[M].宇航学报,2008(3):29,2.

作者简介:郭志鹏,身份证号6401021997****0612,男,回族,宁夏回族自治区银川市人,学历本科,重庆工商大学金融学本科三年级学生,研究方向国防技术和民用技术的转化;
孙进红,身份证号5002301997****3732,男,重庆市丰都县人,学历本科,重庆工商大学金融学本科三年级学生,研究方向金融行业技术应用。
 
 
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