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GPS III定位系統(tǒng)可能會借鑒Galileo的理念

行業(yè)資訊

2020年04月02日

GPS系統(tǒng)工作組報(bào)告檢查了當(dāng)前和計(jì)劃中的抗干擾能力,并針對超出本新聞報(bào)道范圍的新措施和臨時(shí)措施提出了詳細(xì)的技術(shù)建議。簡要地說,盡管已計(jì)劃為GPS III改進(jìn)抗干擾能力(首款GPS III航天器計(jì)劃于2013年發(fā)射,日期已移回不止一次),但工作隊(duì)認(rèn)為這些努力可能不足以應(yīng)對現(xiàn)有威脅,特別是在GPS III出現(xiàn)進(jìn)一步延遲的情況下?!?GPS III計(jì)劃中的風(fēng)險(xiǎn)是真實(shí)存在的,其延長的采購時(shí)間表為堵塞漏洞留下了無法容忍的窗口?!?報(bào)告希望盡快在軍事接收器中安裝新的抗干擾增強(qiáng)功能,以減少這種風(fēng)險(xiǎn)。


在對空間部分進(jìn)行徹底改造時(shí),報(bào)告建議從六軌道平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三個(gè)軌道平面之一,每平面10顆衛(wèi)星,并指出至少要有這么多軌道才能形成足夠的覆蓋范圍以支持地面運(yùn)作并維持整個(gè)定位衛(wèi)星。為了進(jìn)行這樣的重新配置,作者指出,必須在向任何下一代衛(wèi)星發(fā)射之前(即不等待GPS III發(fā)射)轉(zhuǎn)換到三平面定位衛(wèi)星。工作隊(duì)還建議在中型運(yùn)載火箭上一次發(fā)射兩枚下一代衛(wèi)星,以降低成本和減輕重量。


伽利略定位系統(tǒng)的架構(gòu)要求采用相同的三平面配置,GPS系統(tǒng)工作組報(bào)告提醒讀者:“原始的GPS定位衛(wèi)星設(shè)計(jì)是三平面配置;只有當(dāng)衛(wèi)星數(shù)降到18且覆蓋范圍必須擴(kuò)展得更薄時(shí),才采用六平面設(shè)計(jì)。”目前,在軌衛(wèi)星有28顆,但由于失敗,該報(bào)告指出,該定位衛(wèi)星在2007-2012年期間可能會下降到接近24顆衛(wèi)星,而且空軍僅承諾長期維護(hù)24顆衛(wèi)星。根據(jù)該報(bào)告,管道中有8顆GPS IIR-M衛(wèi)星和19顆GPS IIF衛(wèi)星-盡管合同中只有12個(gè)IIF,而不是19個(gè),并且該報(bào)告使用19顆衛(wèi)星的數(shù)字來計(jì)算潛在的衛(wèi)星短缺。


一位業(yè)內(nèi)人士表示,“我同意報(bào)告的絕大多數(shù)內(nèi)容,盡管我當(dāng)然可以對三翼飛機(jī)方案的技術(shù)性提出質(zhì)疑,這實(shí)際上是由雙重表現(xiàn)(在一枚火箭上發(fā)射兩顆衛(wèi)星)驅(qū)動的?!?過去一直對此進(jìn)行研究。如果沒有突破或能力大大下降(這與額外的信號強(qiáng)度或點(diǎn)波束不相符,就不會有更多的收益成本和時(shí)間表),就不會發(fā)生。”工作隊(duì)認(rèn)為,就成本和重量而言,為GPS III設(shè)想的次級有效載荷負(fù)擔(dān)得起,并要求對其進(jìn)行重新評估。“衛(wèi)星超過了可能會損害雙艙清單的重量或功率閾值(通過開發(fā)為每個(gè)艙保持足夠的余量),因此必須評估次級有效載荷的去除情況。在這種情況下,必須探索NDS的任務(wù)修改和替代方案?!贝送?,“應(yīng)該考慮將區(qū)域信號(更寬的波束)作為為GPS III計(jì)劃的窄點(diǎn)波束的重量更輕,更簡單的替代方案?!?/p>


GPS系統(tǒng)工作組報(bào)告中一個(gè)更有趣的提議要求一種混合定位衛(wèi)星,盡管沒有提供細(xì)節(jié)?!?GPS III購置策略的一部分,包括可以選擇不帶非GPS有效載荷的高功率地球覆蓋衛(wèi)星,以允許混合使用高成本,高功能衛(wèi)星和低成本實(shí)用衛(wèi)星的混合定位衛(wèi)星,提高信號的魯棒性和可用性,同時(shí)降低總體定位衛(wèi)星生命周期成本。這也將大大降低GPS的故意和非故意干擾?!?/p>




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