【图片故事】美国GPS选择可用性和反电子欺骗的予取予与

作者:来源:哈工程Agnss团队发布时间:2021-04-02浏览量:588


卫星导航系统同许多其它导航定位系统一样,最初也是为了军事目的而产生的。在GPS系统尚未完全建成之前,就经历了一场现代化战争的考验。在1991年爆发的历时42天被称为“沙漠风暴”的海湾战争中,GPS系统为多国部队进行了准确的导航定位,如精确制导炸弹、特种部队的空投、集结、穿插、侦察,陆海空所属战斗机的空战指挥和控制以及战后的难民空投救援等,GPS的首次亮相便创造了人类战争史上的奇迹,而当时空中仅有16颗卫星,对海湾地区只能进行20小时的二维定位或15小时的三维定位。因而美国的事后研究报告认为:“研制GPS系统虽然历时近20年,投资300多亿美元,但仅就海湾战争的受益,就已经超过了投资”。

卫星导航技术的应用是战场数字化和建设数字化的重要信息采集源,是实施导航战的重要前提之一。海湾战争可以说是卫星导航发展史上的一个里程碑。自此以后,各国政府都非常重视卫星导航系统在军事领域的应用,而GPS接收机在军事装备中的地位早已由可选装备过渡成为必要装备,在随后的阿富汗战争中,GPS俨然已经成为了人类战争机器的核心。

到了90年代,特别是在海湾战争之后,GPS便以其特有的延伸力和穿透力迅速渗入到人类经济发展的各个领域。GPS近二十年的应用实践已经证明,用户利用卫星传送的信号能够在全球范围内实现连续、高精度的导航、定位和定时。卫星导航已经发展成为多领域(如陆地、海洋、航空、航天)、多模式(静态、动态、单点、差分)、多用途(如精确导航、精密定位、卫星定轨、灾害监测、海洋开发、城镇规划、资源调查、交通管制等)、多机型(如船载型、机载型、弹载型、测地型、授时型、全站型、手持型等)的国际性高新技术产业,目前仍然处于高速发展时期。

 GPS的高精度、多用途等优点受到人们的广泛关注,而且应用日趋深入,然而我们也不能不清醒地认识到,GPSGLONASS系统均为冷战时期的产物,源于军事目的建立。特别是GPS工作卫星于199171日全部实施选择可用性(Selective Availability, SA)技术,人为地引入干扰信号,故意降低非特许用户的测量精度,使这些用户的水平定位精度降低至100m95%),高程精度降低至150m,测速精度降低至0.3m/s,时间同步精度降低至500ns。虽然迫于各种压力和出于自身经济利益的考虑,美国政府于200052日开始取消SA限制,但是,并不排除美国在必要的时候关闭GPS或重启SA的可能性。将自己的导航定位手段特别是军事领域的应用置于他国控制之下,关键时刻必然会受制于人,拥有自己独立的卫星导航系统,不仅能够促进本国军事技术的发展,有利于掌握现代战争主动权,而且还会带来巨大的经济效益。


1 卫星导航的军事应用

2 施加选择可用性和取消选择可用性的GPS定位误差比较

3 GPS选择可用性和反电子欺骗实施示意图

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