卫星导航系统：比拼时间和空间“占位”

　    北京时间10月25日23时33分，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。这意味着中国的北斗卫星导航系统已经形成覆盖亚太大部分地区的服务能力。

　　到2020年左右，由35颗导航卫星组成的北斗，将形成覆盖全球的定位、导航以及通信服务能力。这也意味着，在未来的太空中，它将有能力与美国的GPS和俄罗斯的GLONASS（格洛纳斯）卫星导航定位系统一争高下。

　　保障国家安全，竞争民用市场

　　目前，美国的GPS占据着全球导航应用市场的绝对份额。在中国国内导航市场，GPS更是占据了95%以上的市场份额。既然天上已经有了GPS，为什么中国还要耗费巨资建设北斗卫星导航系统？

　　中国航天科技集团空间技术研究院专家指出，“卫星导航系统是国家安全和经济社会发展不可或缺的信息基础设施，是大国地位和综合国力的重要标志。”

　　迄今为止的卫星导航系统，虽然都能发挥民用功能，但追根溯源，其初始动机都在于军事用途。美俄（苏）的两代卫星导航系统都是冷战的产物；欧洲的伽利略（GALILEO）系统本身就是“欧洲独立防务计划”的一部分；日本的卫星导航计划，既可以看作是日本军事“复兴”计划的一部分，也可以视为美国战略重心东移的一个辅助性计划；印度的卫星导航计划则是由空军推动的。

　　在现代战争条件下，原本被地理空间割裂的不同战区已被连通为一个全球战场，如果没有可靠的导航体系，就无法实现多兵种、跨地域协同作战。随着科技的发展，武器装备的智能化水平在不断提高，其对导航定位卫星的依赖程度也在不断提高，如果没有自己的导航卫星系统，在紧急情况下，一旦拥有导航定位卫星系统的国家关闭系统，性能再高的武器装备也无法发挥效能。比如，美国的GPS导航系统能够放出高精度的信号，也可以在必要时有选择地屏蔽信号，瘫痪对方的军事调动和高性能武器。《华尔街日报》就曾说过，如果发生冲突或紧急情况，“美国可能会断开GPS网络”。

　　因此，建立独立的卫星导航系统，是避免在突发战争中受制于人，保证国家安全的命脉。

　　从社会经济发展来看，卫星导航产业已成为继移动通信和互联网之后全球发展最快的电子信息产业，正在带来巨大的经济利益。

　　仅就中国市场而言，有关部门预测，我国卫星导航产业到2015年产值将超过2250亿元；到2020年，将进一步攀升至4000亿元，总用户数量将达到8亿个，约占全球数量的30%。但目前，GPS系统占据着全世界民用市场94%、中国民用市场95%的份额。如果中国没有独立的卫星导航系统，那么GPS在导航市场一统天下的局面将一直延续下去，巨大的利润将拱手送人。

　　美俄力求巩固、扩大优势

　　日本时事通讯社报道说，中国的北斗在和美国的GPS展开“竞争”和“对抗”。事实上，在现在的太空中，卫星导航系统的竞争不仅仅在中美之间，而是一场全球性的角逐。

　　“首先，卫星上天需要轨道位置，就好比停车要占个停车位；其次，系统运行需要频率资源。这两样资源，现在都很紧张，争夺也很激烈。比如说，按照联合国国际电信联盟的规则，卫星频率的使用权属于先发射的一方。”

　　北斗卫星导航总设计师谢军说，目前，导航卫星的频率资源大部分被美国的GPS占有，俄罗斯的格罗纳斯也占了一部分。尽管如此，美俄仍在大力投入，力争巩固、扩大现有优势。

　　据悉，美国为确保卫星导航系统的霸主地位，适应2030年对卫星导航系统的需求，计划总耗资190亿美元，部署由70~90颗卫星组成的GPS-3，以取代现在的由30颗卫星组成的GPS系统。

　　GPS-3计划分为4个阶段：2000~2005年为系统概念研究和可行性论证阶段；2006~2008年为关键建设攻关与仿真试验阶段；2009~2012年为工程研制阶段；2013年以后为新一代GPS-3系统发射部署和试验验证阶段。该计划预计2025年完成。

　　GPS-3在技术上进行了多项改进和提高，导航定位精度更高，卫星功能更加强大，抗干扰能力也将大大增强。

　　俄罗斯政府也正在着手制订格洛纳斯（GLONASS）系统未来10年的发展计划，GLONASS-K已经启动。据俄《生意人报》报道，俄罗斯联邦航天局和经济发展部计划在2012~2020年期间为GLONASS-K系统投资3465亿卢布（约合120亿美元），用于该系统在未来9年的维护、新系统的发展和应用。GLONASS-K系统预计将于2020年建成。

　　为维持系统在轨卫星的数目，2012年至2020年期间，GLONASS系统将发射13颗GLONASS-M卫星以及22颗新一代的GLONASS-K卫星，以替代过期服役的卫星。2020年后，GLONASS的导航精度将达到1米，与GPS的水平相同，届时，俄罗斯也将重振航天大国和军事大国的雄风。

　　欧日印紧追不舍

　　尽管欧洲的伽利略（GALILEO）系统建设遇到了一些困难，研制和试验计划一度受阻，但欧盟已决心全面接管该计划，争取在2020年前完成由30多颗卫星组网的导航系统建设任务并投入使用。

　　2011年，欧洲成功发射了两颗GALILEO在轨验证卫星，由此，GALILEO导航系统初期星座的导航卫星颗数已达4颗，可满足卫星导航定位验证的最低要求，包括测量经纬度、高度以及时间参数等。2012年10月，欧洲再次发射了两颗GALILEO卫星，这两颗卫星由德国OHB公司制造，后续阶段的操控则由多国共同完成。

　　预计2013年春季GALILEO卫星导航接收器可首次接收到导航信号；2015年底之前将部署18颗GALILEO导航卫星，并开始为公众提供服务；到2020年，GALILEO导航系统全部完成时，将在三个绕地轨道上部署30余颗卫星。

　　据有关资料，日本正在发展一种叫做“准天顶卫星导航系统”的区域导航系统，其关键技术的研发工作已经取得了重要的进展。

　　作为GPS的一个辅助和增强系统，“准天顶卫星导航系统”有望提高在日本及其周边的GPS定位性能。虽然“准天顶卫星导航系统”必须依赖GPS完成用户定位，但按照计划，它完全有可能升级为独立的卫星导航系统。

　　其他国家的卫星导航计划也在紧锣密鼓地推进。例如，在印度，航天官员的脑海中已有两套导航卫星计划。一个是GPS增强系统，打算发射一组静止轨道卫星来改善本国机场和航空空间所有GPS信号的精度；另一个是自主建设由7颗卫星组网的区域导航卫星系统。

　　中国卫星导航学术年会科学委员会副主席、北斗卫星导航系统工程副总设计师李祖洪分析，这实际上是一场部署进度的比拼。各国卫星导航系统部署的时间进度是个重大考验，捷足先登是成功的第一步。

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