Global Position System(简称GPS)是美国研制的导航、授时和定位系统。它由空中卫星、地面跟踪监测站、地面卫星数据注入站、地面数据处理中心和数据通讯网络等部分组成。用户只需购买GPS接收机,就可享受免费的导航、授时和定位服务。
全球定位系统技术现广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、测绘、安全防范、军事、电力、通讯、城市管理等部门。
一、GPS卫星现代化的提出和内涵
GPS现代化的体法是1999年1月25日美国副总统以文告的形式发表的。文告只提出了几项民用GPS导航技术的改进和发展,但其整个GPS现代化实质是要加强GPS对美军现代化战争中的支撑和保持全球民用导航领域中的领导地位。随后美国军方和波音公司(GPS系统主要制造商)发表的文章都阐明了他的内涵:一是保护,即GPS现代化是为了更好地保护美方和友好方的使用,要发展军码和强化军码的保密性能,加强抗干扰能力;二是阻止:即阻扰敌对方的使用,施加干扰,施加SA,AS等;三是保持,即是保持在有威胁地区以外的民用用户有更精确更安全的使用。
目前在轨道上的28颗卫星运行正常。其中的26颗是属于GPS BLOCK ⅡA型,预计可以再正常运行2年,至2002年初,即由原计划的5年寿命延长到10.6年,其中的两颗BLOCK ⅡR型号的GPS卫星正在轨道上正常运行,其中的一颗是1999年10月7日才发射的。
最新型的BLOCK ⅡF以有六颗进入了工厂生产线,其中的第一、第二颗计划在今年发射。
二、GPS现代化计划中的军事部分
美国提出GPS现代化的基本目的是满足和适应21世纪美国国防现代化发展的需要,这是GPS现代化中第一位的,根本的。具体地说,GPS现代化是为了更好地支持和保障军事行动。引用美军一名将领的原话:在军事行动的,或有危险的,或有威胁的环境下,要求GPS能对作战成员的战斗力提供更好的支持,对他们的生命提供更安全的保障,能有助于各类武器发挥更有效的作用。
美国经过调查认为,军事用户对GPS的需求大体有以下4个主要方面。
1、在今后“信息战”“电子战”的背景下,GPS必须要有更好的抗电子干扰能力;
2、要有安全的GPS使用范围,这包括两方面的含义,一是GPS用户能安全使用,二是对不同类型GPS用户要有不同使用范围,要区别对待;
3、GPS用户要有更短的首次初始化时间;
4、和其他军事导航系统和各类武器装备要相互配适。
使用美国GPS精码P(Y)的除美国军方以外,目前美国军方授权所在国家和地区的军方使用的有27个。其中主要是北约国家的军方,在授权亚太地区军方使用的国家和地区主要有:韩国、中国台湾、日本、新加坡、沙特阿拉伯、科威特、泰国等。
GPS除了在各类运载器(包括载人和火器)的导航和定位方面发挥了巨大作用外,在对战斗人员的支持和援助中发挥了关键性作用,因此评价极高。
在上述军事用户需求调查的基础上,美国军方和情报部门在1999年6月作出以下4项GPS现代化的响应技术措施。
1、增加GPS卫星发射的信号强度,以增加抗电子干扰能力。
2、在GPS信号频道上,增加新的军用码(M码),要与民用码分开。M码要有更好的抗破译的保密和安全性能。 3、军事用户的接受设备要比民用的有更好的保护装置,特别是抗干扰能力和快速初始化功能。
4、创造新的技术,以阻止和阻扰敌方使用GPS。