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高邊疆之謀?|日本衛星導航系統,“民皮軍骨”軍用潛力大

衛星導航系統是大國強國的標配之一。美俄的GPS和Glonass系統早已廣為人知,新興系統中國北斗衛星導航系統即將完成全球組網,而歐洲伽利略衛星導航系統去年先后遭遇原子鐘故障和信號中斷問題。

作為世界第三大經濟強國,日本研制了自己的衛星導航系統,它雖然目前只是GPS增強系統,未來將擴展為獨立的衛星導航系統,不僅具有很大經濟價值,也有巨大的軍用潛力。

“準天頂”步步為營,導彈精度可提高至1米內

美國空軍的GPS是世界上最早建成的全球衛星導航定位系統,它也是衛星導航系統的代表作。GPS系統24顆運行衛星均勻分布在8個軌道面上,這雖然有利于提供全球導航定位信號,但絕對平均主義卻不利于提高特定區域的信號強度和精度,為此美國又研制了陸基和天基的信號增強系統,最著名的是天基的廣域增強系統(WAAS)。很多國家也跟進研制部署自己的GPS信號增強系統,包括歐洲的靜止衛星導航重迭系統(EGNOS),印度的地球導航增強系統(GAGAN),日本的衛星增強系統(MSAS)等。

準天頂衛星

日本的MSAS利用多功能傳送衛星為平臺搭載GPS信號增強載荷,在當時有效提高了日本本土及周邊的GPS信號質量。隨著需求的增加和技術的進步,日本提出研制獨立的導航增強GPS信號系統的想法,2002年日本政府正式授權發展準天頂衛星系統,不同于WAAS、EGNOS以及日本上一代的MSAS,準天頂衛星并不是部署到靜止軌道,而是進入傾斜同步軌道,而且星下點軌跡是獨特的變形8字形,這種軌道的特點是衛星在日本本土上空時高度更高,而且停留時間更長,這套衛星導航增強系統也被形象地稱為準天頂衛星系統(QZSS)。高懸在天頂方向的準天頂導航衛星,地面終端的接收仰角更大,對于日本多山、街道狹窄而且高樓林立的地方,準天頂的加入提供了更好的導航衛星可用性,整套系統建成后日本領土內GPS信號可用性從90%提高到99.8%左右。

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