“伽利略”叫板GPS

“伽利略”系統衛星模擬圖

發射導航衛星的俄羅斯“質子”火箭

　　從第一次海灣戰爭美軍首次正式使用全球衛星導航定位系統于實戰並取得良好效果以後，現代軍事領域似乎就出現了一種“衛星綜合依賴症”，好像沒有衛星這個“神行太保”發威，仗就沒法打了，或者說打的只是低等戰爭、原始戰爭、“人工”戰爭。到阿富汗戰爭和第二次海灣戰爭時，美軍使用精確制導導彈和炸彈的比例比第一次海灣戰爭增加了近100倍，而它們基本上都全部或部分依靠GPS衛星導航定位系統進行目標引導。GPS在步兵戰術作戰中也成了標準軍事裝備中不可或缺的組成部分，目前在多山的阿富汗執行任務的聯軍士兵若是沒有GPS，像以往那樣光靠地圖作戰，顯然比沒有可口可樂喝還要不能適應。正是因為衛星導航定位系統對於現代戰爭的這種巨大意義，美國總統近期已下令制訂在國家危機期間暫時中斷全球定位衛星服務的計劃，同時美國也加快了研製摧毀敵方衛星的各種手段的工作。其實，美國早已實施了在特定時期、特定情況下對別國GPS使用者停止服務或人為造成誤差的行動，只不過現在針對歐洲的“伽利略”、俄羅斯的“格洛納斯”(GLONASS)、中國的“北斗”(區域導航定位)等全球衛星導航定位系統的發展，而把保護自己的衛星系統、必要時干擾甚至摧毀別人的衛星系統，提高到全球戰略競爭和戰術行動的層面來對待而已。

　　衛星在軍事上的應用並不是什麼新鮮事，因為在“冷戰”時期從第一顆人造衛星發射升空起，首先就是服務於軍事用途的，在民用方面用於氣象預報、廣播通訊、地球動力學研究、地震監測、環境監測、城市規劃、水利建設、精細農業、林業保護等等，反倒是以後派生出來的“善舉”。但是衛星能夠在實戰中發揮如此不可替代的作用，以至於改變了現代戰爭的作戰樣式，則是在它發展出了可靠、高效的導航定位功能之後。早在蘇聯于1957年10月率先成功地發射第一顆人造地球衛星時，美國霍普金斯大學的研究人員就在監聽衛星發射的無線電信號時發現，在衛星通過其視野的時間內，所接收信號的多普勒頻移曲線與衛星軌道有一一對應的關係。這意味著固定於地面的接收站，只要獲得衛星的多普勒頻移曲線，就可確定衛星的軌道。反之，若衛星運行軌道是已知的，那麼根據接收站測到的多普勒頻移曲線，便能確定接收站的地面位置。於是，利用衛星定位的機理便產生了。現代的衛星全球導航定位，使用裝備原子鐘或具有一定精度的石英鐘的多顆衛星在精確的軌道上圍繞地球飛行，不斷發送衛星位置和時間的資訊，接收端則根據時間信號的延遲和軌道數據，精確地得出自己的當前方位。

　　因此，隨著衛星全球導航定位功能的發展，它在實戰中的作用發生了性質上的改變，從輔助變為主導，從被動變為主動(主動不僅表現在它與具體作戰行動和武器打擊直接結合，而且甚至表現在它直接成為某種攻擊武器)，從單一功能變成多功能。過去衛星在軍事上的用途主要是偵察，在數字化時代以前，早期的衛星即便是偵察也只能靠投放和回收光學膠捲，只能和飛機偵察、人工偵察起到互補作用。而在這種情況下，彈道導彈和巡航導彈便只能靠被精密劃分了“網格”的地圖程式、結合若干次地標識別來導航，打擊精度在數百米以內就算很不錯了。但是在與具有定位能力的衛星系統結合以後，導彈的導航、制導方式就發生了革命性的變革，不太需要因氣流變化等干擾而做地標識別修正，打擊精度在20米以上就要算“菜鳥”了。而且，戰術導彈、航彈、乃至單兵直瞄火力也可以借衛星全球定位系統而提高命中率。同時，戰場上各戰術單位的排兵布陣、態勢變化和諸兵種合成，結合戰場電視系統等等，已達成了從前線到統帥部的“透明化”，極大地保障了戰鬥主動權的掌握。

　　“伽利略”系統衛星模擬圖

　　全球衛星導航定位系統對於特種作戰也具有極大的意義。由於它具備全天候地連續、隱蔽定位的優點，尤其是一次定位時間僅需幾秒到十幾秒，並且使用者不需發射任何電磁信號、只要接受衛星導航信號即可，因此，特種作戰單位無需無線電靜默就已部分地保持了與指揮機構的聯繫，無需呼叫就可以獲得戰術支援，並且可以隨著戰場變化隨時確認理想的行動路徑，等等。

　　正是由於全球衛星導航定位系統在軍事上的巨大優越性，在某種意義上能起到決定戰爭勝負的作用，因而在這個領域的發展與反發展、遏制與反遏制，已成為全球軍備競賽的重要組成部分，說它是一種看不見炮火的戰爭或戰爭的“前戲”也不過分。美國甚至對它的傳統歐洲盟友發出了要摧毀其衛星的威脅，就是明顯、極端的例子。誰都明白，隨著衛星技術在軍事領域的廣泛運用，戰爭的陸、海、空三維空間已發展到陸、海、空、天、電(磁)五維空間。在海灣戰爭中，美國航太司令部統一指揮了約70顆衛星，支援陸海空作戰，海灣戰爭也因此被稱為“第一次空間戰爭”。顯然，誰擁有“制資訊權”，誰就能掌握高技術戰場的主動權，而“制資訊權”又離不開“制天權”。“制天權”與美國國家導彈防禦系統也有著密不可分的聯繫，如果衛星被毀或“致盲”它就會癱瘓，因此，美國在打“衛星戰”方面比誰都起勁。

　　如前所述，現在除了已研發應用了30年之久的美國GPS系統以外，歐洲的“伽利略”、俄羅斯的“格洛納斯”、中國的“北斗”等全球衛星導航定位系統也在發展，美國認為這是對它的威脅，便要引發一場爭奪太空統治權的大戰。這是和美國GPS系統的脆弱性相聯繫的。與歐洲的“伽利略”、俄羅斯的“格洛納斯”(GLONASS)系統相比，美國GPS系統的抗干擾能力較弱，因為在一般情況下，從衛星反饋到地面的信號很小，如果對方採取瞄準式干擾、阻塞式干擾或欺騙式干擾，都會使GPS接收機無法正常工作，從而使其導航定位精度降低或產生誤導。例如對方用裝有模倣GPS信號發生裝置的飛機不斷在特定空域飛行，因飛機離地面近信號比衛星強得多，就可以干擾GPS終端的信號接收。特別是美國GPS系統各星之間信號頻率和調製方式相同，衛星信號與地面終端之間的信號傳遞採用同一波段，與“格洛納斯”系統各星靠頻率不同來區分、“伽利略”系統通過C波段和S波段來分別傳送有所不同，因而更容易受到干擾。何況“格洛納斯”系統在上世紀70年代就開始研製、1984年首顆衛星就已入軌、從1993年到2000年先後有24顆衛星並網，它在其他性能方面也不是吃素的，而“伽利略”系統也大有後來居上的味道。

　　此外，中國和歐盟正式簽署了“伽利略”計劃技術合作協議，成為參加該計劃的第一個非歐盟成員國，印度則與俄羅斯簽署了《關於和平利用俄全球導航衛星系統的長期合作協議》，決定要聯合發射18顆導航衛星發展“格洛納斯”系統，這也引起了美國的不快。

　　正是在這種背景下，美國的武裝衛星計劃咄咄逼人，旨在使它們在太空中乾擾、削弱、攔截甚至摧毀敵國衛星，從而確保美國在“空間戰爭”中立於不敗之地。其實早在1990年11月，美國就已成功發射了一枚高度機密的“徘徊者”號實驗衛星。它曾在距地面3.84萬公里的軌道上秘密接近蘇聯和其他國家的通信衛星。美國軍方也曾以美國的通信衛星為假想目標讓“徘徊者”進行試驗，結果很成功，而且“徘徊者”沒有被發現。據透露，“徘徊者”可以飛到距離敵國衛星不到30釐米的地方，截收對方衛星與地面的通訊信號，並可在需要時擊毀敵方衛星。在非衛星攻擊方面，早在1985年9月，美國空軍就利用反衛星導彈擊毀過一顆距地面500多公里的軌道上運行的軍用實驗衛星；1997年10月17日，美軍用陸基紅外高能化學鐳射器，將一顆距地面415公里軌道上運行的老化衛星擊毀。目前，美國正在研究如何讓衛星學會使用“空間地雷”和鐳射武器摧毀其他國家的衛星和航太器。今年6月美國對“近地紅外實驗”衛星進行了測試，它可以攜帶一種小型武器，利用運行于近地軌道的物體所產生的動能來摧毀在軌衛星。美國的這些努力，其實完全是衛星在戰爭中應用的另一種形式，這種行動將大大改變未來世界的軍事格局。我國的“北斗”系統採用雙星定位，這是一種創新，因為理論上至少要有4顆衛星(一顆可作為備用星)才能構成全球導航定位系統。此外，最近發射的JB-19號第十九顆返回式衛星有了很大的進步和創新，在平臺和載荷都有質變。如採用新型數字三軸穩定系統；由液浮速率陀螺取代了二自由度機械陀螺；由超大型積體電路雙機熱備份電腦進行姿態控制；新型的遙控分系統指令容量比以前增加一倍多；指令加密由簡單固定編碼改為二次組合編碼；增加了遙控數據傳輸通道；遙測分系統採用微機可編程形式；遙測信號下行通道能以中高速率實時傳送參數；跟蹤測軌分系統的單脈衝雷達應答機增加了多站觸發功能，以多站交匯測軌提高精度，等等。特別是其採用長焦距、大視場、高精度鈦合金攝影測量物鏡，視場大於七十度；使用高速旋轉中心鏡間快門，整張膠片同時曝光，因此有嚴格穩定的正投影關係，沒有掃描畸變，能精密測量內外方位，保證了定位精度。這些進展，標誌著我國在衛星技術和衛星導航定位能力方面正在緊追世界先進水準。

　　當然也應看到，雖然衛星導航定位系統的發展極大地改變了戰爭的情形，但它也不是決定戰爭勝負的萬能法寶。比如衛星電話因其發射信號而容易成為被鎖定的目標，但拉登在巴阿邊境地區由其助手拿著衛星電話往相反方向跑，就用很簡單的“人工招數”擺脫了高技術的追蹤。GPS終端雖然只接收信號而不發射信號，但破解它的“人工招數”也是有的，更何況其他技術招數了。 （人民網）