高边疆之谋⑱|日本卫星导航系统,“民皮军骨”军用潜力大

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高边疆之谋⑱|日本卫星导航系统,“民皮军骨”军用潜力大

卫星导航系统是大国强国的标配之一。美俄的GPS和Glonass系统早已广为人知,新兴系统中国北斗卫星导航系统即将完成全球组网,而欧洲伽利略卫星导航系统去年先后遭遇原子钟故障和信号中断问题。

作为世界第三大经济强国,日本研制了自己的卫星导航系统,它虽然目前只是GPS增强系统,未来将扩展为独立的卫星导航系统,不仅具有很大经济价值,也有巨大的军用潜力。

“准天顶”步步为营,导弹精度可提高至1米内

美国空军的GPS是世界上最早建成的全球卫星导航定位系统,它也是卫星导航系统的代表作。GPS系统24颗运行卫星均匀分布在8个轨道面上,这虽然有利于提供全球导航定位信号,但绝对平均主义却不利于提高特定区域的信号强度和精度,为此美国又研制了陆基和天基的信号增强系统,最著名的是天基的广域增强系统(WAAS)。很多国家也跟进研制部署自己的GPS信号增强系统,包括欧洲的静止卫星导航重迭系统(EGNOS),印度的地球导航增强系统(GAGAN),日本的卫星增强系统(MSAS)等。

准天顶卫星

日本的MSAS利用多功能传送卫星为平台搭载GPS信号增强载荷,在当时有效提高了日本本土及周边的GPS信号质量。随着需求的增加和技术的进步,日本提出研制独立的导航增强GPS信号系统的想法,2002年日本政府正式授权发展准天顶卫星系统,不同于WAAS、EGNOS以及日本上一代的MSAS,准天顶卫星并不是部署到静止轨道,而是进入倾斜同步轨道,而且星下点轨迹是独特的变形8字形,这种轨道的特点是卫星在日本本土上空时高度更高,而且停留时间更长,这套卫星导航增强系统也被形象地称为准天顶卫星系统(QZSS)。高悬在天顶方向的准天顶导航卫星,地面终端的接收仰角更大,对于日本多山、街道狭窄而且高楼林立的地方,准天顶的加入提供了更好的导航卫星可用性,整套系统建成后日本领土内GPS信号可用性从90%提高到99.8%左右。