中俄新一轮联手,直接就是战略级,俄军用上北斗,以后名正言顺 2023-03-22 09:26
中俄两国决定成立专项机构协调两国在全球卫星导航系统领域中的合作关系,加强北斗系统与格洛纳斯系统的兼容性与互补性。这是继两国于去年签署互设导航卫星地面站之后,双方在该领域中进行的更深层次合作。而这也意味着,随着双方合作关系的加深,中俄两国或将在未来共同组成更庞大、性能更好的跨国卫星导航系统。 北斗卫星导航系统的卫星模型 最近一段时间,随着中俄在莫斯科展开会晤,两国在此背景下签署的一系列合作协议也纷纷曝光。而在这些协议中,一份记录了“中俄两国决定成立分委会发展北斗和格洛纳斯导航系统合作”的议定书引起了许多人的关注。 因为这份议定书的出现,标志着中俄两国继去年签署了《关于中国北斗和俄罗斯格洛纳斯全球卫星导航站互设协议》之后,两国又一次在全球卫星导航系统领域上加深了合作关系。就实际意义而言,这无疑是战略级的。 俄罗斯格洛纳斯导航系统的徽标 而且与去年相比,此次合作的范围更广、深度更大,其产生的效果更是有可能会影响到中俄两国下一代卫星导航系统的研制方向。 为什么这么说呢?在解释这个问题前,我们需要先了解去年两国签署的《导航站互设协议》产生了什么样的影响。 我们都知道,导航卫星的工作原理是通过地面段接收多颗卫星的轨道数据,随后进行演算得出接收端相对于导航卫星的相对距离与方位,最后通过一系列公式计算出接收端相对于地球的具体位置。 导航卫星工作原理示意图 因此从理论上来说,接收端能够收到的卫星数据越多,导航数据就能越精确。此前日本在2005、07两年发射的2颗多功能卫星星基增强系统(MSAS),以及中国在去年发射的2颗微厘空间北斗低轨导航增强系统试验卫星,都是基于这一工作原理所研发的区域导航精度增强星。 然而“卫星越多、精度越高”的工作原理也是需要先决条件才能成立。那就是卫星本身的轨道数据不会出现偏差。如果接收端接收的卫星轨道数据从一开始就是错的,那导航数据自然也会一错再错。 所以为了避免这种问题,就需要设立地面监测站来实时监测卫星轨道、修正误差数据,确保卫星能够提供准确的轨道数据用于导航。 遍布全球的美国GPS系统地面站 当然,由于卫星是环球飞行的,但地面站只能监测头顶上的卫星。所以当卫星飞离监测范围时,精度会不可避免的下降。而中俄互设地面站的目的,就是为了扩大导航卫星的监测修正范围,进一步提高两国卫星在其境内工作时的导航精度。 不过说到底,地面站的设立仅能够提高地面站所属的导航系统精度。也就是俄罗斯境内的北斗地面站只能监测修正北斗卫星在俄罗斯的导航精度,位于中国境内的格洛纳斯地面站也是同理。 这就导致了虽然中俄两国在卫星导航系统领域上开展了深度合作,但受制于两大卫星导航系统的兼容性,北斗与格洛纳斯仍然处于独立状态,难以进行系统层面上的互补。 北斗卫星导航系统的轨道模型 此次中俄会签订“发展北斗和格洛纳斯导航系统合作”的议定书,目的就是为了打消这一隔阂,让北斗与格洛纳斯可以互相兼容、互相互补。 这时有观众可能会问了,格洛纳斯的性能不是不如北斗吗?为什么不让俄罗斯直接用北斗,而要我们的北斗与格洛纳斯进行兼容互补呢? 造成这一情况的原因有很多,首当其冲的自然就是国家安全问题。俄罗斯毕竟也是军事与航天大国,不可能放弃自研的卫星导航系统。 此外,格洛纳斯的设计也并非没有可取之处。比如说北斗、GPS、伽利略这些导航系统使用的都是“码分多址”技术,导航数据的发射频率相对固定。这种设计的优势就是导航数据所需带宽低,接收器可以做的很小,成本更低。 但劣势也很明显,那就是极易受到干扰,一旦使用者对抗干扰需求较高,就需要更多的辅助设备来抵御干扰。 反观格洛纳斯使用的“频分多址”技术虽然对带宽需求较高、导航精度较差、接收机的体积要大于其他三家。但在抗干扰能力,格洛纳斯也要,明显优于其他三家的导航系统。 纪念格洛纳斯导航系统的邮票 可以说,北斗与格洛纳斯所使用的两种技术路线各有优劣。而我们让北斗与格洛纳斯互相兼容、互相互补的目的,就是为了要整合两个系统之间的优势,弥补各自的劣势。让北斗与格洛纳斯可以共同组成一个庞大且性能优异的全球卫星导航系统。一旦这个工作完成,无论是俄罗斯官方还是俄军用上北斗,还是中国官方和解放军用上格洛纳斯,都将变得更加名正言顺。而且这里提到的这些,可不仅仅只限于民用级。 当然,让两个技术路线不同的卫星导航系统兼容在一起是一个长期的目标,短期内最多也只能看见阶段性成果。毕竟格洛纳斯系统中的很多卫星,其技术水平与北斗相差了整整一代,想要和最新的三代北斗搞系统兼容,最起码也得发射些新卫星顶替这些老卫星。 但就算这件事很麻烦、很花钱,能让中俄两国导航卫星在一起为全人类服务,也终归是一个好事。
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