美国GPS:军方戒心重重
全球定位系统(GPS)是目前全世界应用最为广泛也最为成熟的卫星导航定位系统。研发GPS系统始于1973年,其初衷是为美国的核潜艇等核打击力量提供全球定位和导航。1991年海湾战争期间,刚刚试运行的GPS曾大显身手,那是GPS第一次广泛用于战争。
可以看出,从诞生之日起,GPS就与美国军方的关系密不可分。目前,GPS系统仍是美国政府的国家资产,由国防部负责管理。根据美国法律,国防部负责向全球提供标准的GPS定位服务,同时要防止对GPS的敌意利用。美国保留了限制GPS信号强度和精度,或者彻底关闭GPS服务的权利,以便美军及其盟国可以在冲突时独享GPS服务。换言之,一个没有自己独立导航系统的国家,在与美国发生冲突时,就极有可能面临GPS信号被掐断。
GPS的用户只需购买GPS接收机就可以免费享受该服务,不过,GPS针对普通用户和美军方提供的是不同的服务。对于GPS信号的全球用户,美国依旧戒心重重。目前,美国政府依旧严格控制某些民用GPS接收器的出口。
欧盟“伽利略”:有技术只差钱
“伽利略”卫星导航系统是欧盟和欧洲空间局正在建设中的项目,以天文学家伽利略的名字命名,初衷是为欧洲国家提供一个独立于美国GPS和俄罗斯“格洛纳斯”系统之外的高精度定位导航系统,使欧盟在卫星导航问题上摆脱对美国和俄罗斯的依赖,实现自主独立。
伽利略系统的技术水平将高于美国GPS和俄罗斯的“格洛纳斯”系统。比如,其精度甚至可以达到一米级别。伽利略系统分为基本版和高精度版,前者将是免费的,后者则提供给付费的商业用户以及用于军事用途,该系统在极端情况下,会因为军事原因而对某些用户关闭。
2003年5月,欧盟和欧洲空间局正式批准伽利略项目第一阶段,最初预计2012年开始运行,但这一日期已被屡次推迟。现在的计划是2019年全部建成。伽利略计划遇到的最大问题是缺钱。如果资金问题没有得到彻底解决,伽利略系统的全面建成时间还有可能会继续推迟。
俄罗斯“格洛纳斯”:抗干扰能力强
该系统由苏联在1976年组建,现在由俄罗斯政府负责运营。1991年组建成具备覆盖全球的卫星导航系统,从1982年12月12日开始,该系统的导航卫星不断得到补充,至1995年,该系统卫星在数目上基本得到完善,但随着俄罗斯经济不断走低,该系统也因失修等原因陷入崩溃的边缘。但2001年到2010年10月俄罗斯政府已经补齐了该系统需要的24颗卫星。着地面设施的发展,“格洛纳斯”系统预计将在2015年完全建成。
卫星发射频率有别于GPS,GPS的卫星信号采用码分多址体制,每颗卫星的信号频率和调制方式相同,不同卫星的信号靠不同的伪码区分。而格洛纳斯系统采用频分多址体制,卫星靠频率不同来区分,每组频率的伪随机码相同。基于这个原因,格洛纳斯系统可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰,因而,具有更强的抗干扰能力。