新一代GPS单星造价5亿美元 具备攻守一体能力

2018年底，美国太空探索技术公司的猎鹰九号火箭将一枚极具战略价值的卫星发射升空。这枚卫星之所以备受关注，在于它是美国第三代全球卫星导航系统的首颗卫星。考虑到作为重要的战场传感器，卫星导航系统是现代战争不可或缺的重要组成部分，第三代导航系统首星上天具有重要意义。

导航战中的无声对抗

现代战争中，部队指挥控制和快速反应协同，提升武器装备打击精度和作战效能等，都离不开卫星导航系统。海湾战争中，美军首次将卫星导航系统投入现代战争使用。尽管当时全球卫星导航系统星座并未部署完毕，但临时装备全球卫星导航系统接收机的武器装备战斗力仍得到成倍提高。此后，科索沃战争、阿富汗战争以及伊拉克战争中都能看到全球卫星导航系统的参战身影。

全球卫星导航系统看似具有革命性影响，但技术缺点也尤为致命。该系统需要发送和接收卫星信号，存在导航频率公开、长距离传输信号弱、易受电磁和网络攻击等缺陷，且极易被拒止、削弱甚至欺骗。一旦卫星出现故障无法提供服务时，将对依赖该系统的作战人员和武器装备带来灾难性后果。

早在伊拉克战争期间，伊军曾使用干扰器对美军部分制导武器实施干扰，使其偏离打击目标。俄罗斯针对北约的制导导弹研制出信号干扰机，可在导弹飞行不同阶段对其导航信号实施干扰。此外，还有其他种类繁多的干扰设备。据美国《空军时报》报道，俄罗斯新研制的“磁场-21”电子战系统能对半径80公里范围内的导航信号进行压制。

正因如此，美军从本世纪初开始实施“GPS现代化”项目。计划发射新一代导航卫星，逐步代替上一代卫星。

提高定位精度和抗干扰能力

第三代全球卫星导航系统的卫星由美国洛-马公司设计制造，单星造价5亿美元。按照洛-马公司提供的消息，第三代全球卫星导航系统将重点提升定位精度和抗干扰能力，其中定位精度较第二代系统提高3倍，抗干扰能力是现有系统的8倍，卫星使用寿命也将提高到15年。

从定位精度上看，卫星配备最新型高精度导航信号发送模块，民用导航系统定位精度将从目前的3米提升到1米。军用导航系统的定位精度更高。

从抗干扰能力上看，通过提升卫星发射功率着力补足这一关键短板。现有的全球卫星导航系统，一台发射功率仅1瓦的干扰机，能使100公里范围内的民用接收机全部失灵。一台发射功率10瓦的干扰机能致盲10公里范围内全部军用接收机。新一代全球卫星导航系统采用综合性、整体化抗干扰设计，旨在打造“攻守一体”能力。另外，第三代全球卫星导航系统将军用信号与民用信号彻底分离，从根本上提升军用信号的安全性。

此外，第三代全球卫星导航系统的卫星增加“搜索和救援任务载荷”，类似于“北斗”卫星导航系统的“短报文”功能。不仅具备一定程度的数据通信功能，还有助于实现更高效的快速定位导航。

美军多手段缓解“GPS依赖症”

根据美军的“导航战”概念，战争中，美军将着力阻止敌方使用全球卫星导航系统信号，并保证己方和盟友可以有效利用卫星导航信息，同时不影响战区以外区域和平利用卫星导航信息。不仅如此，美军还根据任务需要将导航战划分为进攻导航战和防御导航战。前者是指使敌方卫星导航系统在规定区域内失效的能力，后者则是设法阻止敌方具备对卫星导航系统实施进攻的能力。

未来，第三代全球卫星导航系统将进一步提升美军在未来导航领域博弈实力。到2034年，第三代全球卫星导航系统组网“星座”部署完毕，将在高效导航、精确定位、快速通信和精准授时领域发挥重要作用。

即便如此，美军仍在开发新一代导航、定位和授时系统，或通过多种新型导航定位手段缓解美军的“全球卫星导航系统依赖症”。近年来美军还大力推动惯性导航技术研究，实现与全球卫星导航系统协同使用，使导航系统的整体抗干扰能力大幅提升。（张瑷敏）