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完全不是對手,中美兩家的導航衛星抗幹擾力比較

前言:卫星导航已成为现代军队最重要的组成,但其易被干扰诱骗甚至被摧毁的脆弱性也尽为人知,那么,是中国北斗卫星导航系统还是美国GPS卫星导航系统更难受到干扰呢?

一:美国GPS卫星导航系统

美国发射完第一颗人造卫星后就开始研制导航卫星,1973年,美国国防部决定创建“国防导航卫星系统”,第一个BlockI全球定位试验型卫星于1978年发射,至1985年共发射了10枚,1989年,第一颗实用型的BlockII卫星发射升空,并立即应用于1991年的海湾战争,当时GPS系统并未完全部署,但也使美军战斗力依旧得到了成倍的增长,到1993年,GPS全球定位系统实现了初始作战能力,由24颗卫星组成,分布在20200公里的6个相距60度轨道上,每个平面4颗卫星,倾角55度,运行周期11小时58分钟,每天绕地球两次,地面上任何一点都可以接收到4颗卫星发射的L波段3种频率(L1、L2、L5)3种开放型和4种加密型导航信号。

为了确保至少24颗卫星正常运行,需要保持一直确保31颗卫星在轨,以便在基准卫星服务中断时维持覆盖服务,2011年重新定位6颗卫星,让额外的3颗卫星成为基本星座,成为27星星座,使得在世界大部分区域可以同时收到8颗GPS卫星的信号,最初GPS系统信号仅用于军事用途,现在商业导航仪、平板电脑、手机都可以接收开放型信号,而加密型信号只为美国及授权用户服务,美国使用导航接收机主要是陆军的DAGR12信道双频接收机、空军使用MAGR200012信道双频机载接收机和海军使用WRN-6双频5信道舰载接收机。

目前的GPS系统用的是第二代卫星,2025年前由第三代卫星取代,共32颗3种型别卫星:3A(8颗)、3B(16颗)、3C(8颗),第三代卫星搭载窄束天线,可向有限地面服务区发射大功率加密信号,具有更高的定位精度和电子战防护性能,定位精度分别不低于军用的6米和民用3米,航空级标准定位服务精度已经优于3.5米,在部分区域可以达到1米,根据计划到2030年能达到0.7米和0.4米,地面组成部分是科罗拉多州的施里佛空军基地和加利福尼亚州范登堡空军基地的系统控制站,太平洋马绍尔群岛、大西洋阿森松岛,印度洋迪戈加西亚岛的星历表注入站。

二:美国GPS卫星导航系统的问题

GPS卫星导航系统不仅是一套导航、定位、授时系统,还是一套武器制导系统,现在几乎所有的制导武器都依靠卫星导航提供制导信息,可以在全球范围内以米级精度攻击点目标,各种军事行动也都离不开授时,对于其他国家,美军在1997年提出了确保己方有效利用卫星导航信息,阻止敌方使用卫星导航信息的“导航战”概念,由于GPS掌控在美国手中,一旦爆发冲突,美国破坏或抑制、欺骗敌国使用的GPS系统易如反掌,只要通过停止服务、加大偏差就可使某一地区的金融交易失败、手机通信网络瘫痪、民航客机偏离航线。

而美军100%的步兵、车辆、舰船、飞机都加装了GPS,二战技术水平的铁炸弹,凭借GPS一夜之间成为精确打击的标志,在科索沃、伊拉克、阿富汗、利比亚,美军都拥有GPS优势,除了自己的位置清清楚楚外,连友军的位置也能被清楚标定在荧幕上,几乎等同于称霸了战场,但占领战场制高点美军突然发现GPS成为一把双刃剑,在提高美军作战能力的同时也在大幅度削弱美军的战斗力,美军士兵离开GPS就无法作战了,在2005年在伊拉克希特市,美军士兵因携带的GPS接收机电池耗尽成了连东南西北也分不清的“低能儿,2010年5月,美空军86种使用GPS接收机的武器因系统升级出现纰漏近乎瘫瘓,说明美军赖以生存的GPS系统的脆弱性。

GPS是一种不间断地发射无线电信号的近地轨道卫星,用户只要接收到不少于4颗卫星的信号就可根据信号抵达的时间差计算自己的经度、纬度、高度、运动速度和方向,时间越准定位也越准,差0.00001秒钟计算都会相差十万八千里,一般情况下,由24颗卫星组成的卫星导航系统可在球上一点可接收到七至十颗卫星的信号,31颗卫星组成的卫星导航系统可在球上一点可接收到十颗以上卫星信号,如果关断七颗卫星的信号受到干扰,将极大影响系统的运作和定位的精确,3G美标CDMA2000网络若没有GPS授时只能维持72小时的安全运行。

GPS卫星导航系统存在的导航频率公开、长距离传输信号弱、易受干扰等缺陷,操纵,阻断、关断GPS信号的技术逐渐变得越来越可行,首先是欺骗式干扰,GPS民用信号是公开的,只要用一个伪基站发射与GPS系统参数相同但信息不同的虚假信号,增加GPS信号传播时延、给出虚假导航电文,致使GPS接收器接收到虛假定位信息,2011年,伊朗先用无线电干扰压制无人机的指挥链路,待无人机收不到控制信号自动返航时再借助从俄罗斯进口的“汽车场”主动干扰系统伪造GPS信号,引导一架RQ-170无人机降落在伊朗基地。

另一种是压制式干扰,通过利用发射机发射功率较大的干扰信号使GPS接收机无法接收正常的信号,一台发射功率1瓦的GPS干扰机能使100千米范围内民用GPS接收机全部失灵,10瓦的GPS干扰机可使10千米范围内的军用接收机全部失灵,俄军制造的GPS干扰机在2014年克里米亚危机中曾强力地干扰GPS信号,在美国空袭叙利亚期间,叙利亚大马士革附近的GPS信号出现异常,开始有人认为是美国关闭了GPS信号,但频率相近的其他导航定位系统也出现异常,这就确认是俄罗斯干扰GPS以保护自身免遭到GPS制导武器的打击,甚至只要接近克里姆林宫附近,GPS接收机就会停止工作或定位失败。

俄乌战争中,俄军部署了“汽车场”系统、“克拉苏哈”系列电子战系统、“杠杆-AV”电子战系统、“磁场-21”电子干扰系统、R-330Zh“居民”卫星导航无线电干扰机,RP-379上行链路干扰器,“磁场-21”电子干扰系统主要用于保护重要军事目标免遭GPS制导的巡航导弹、炸弹和无人机的袭击,主要安装在蜂窝式通讯铁塔上屏蔽特定区域的卫星导航信号,RP-379上行链路干扰器专门用于对通信卫星进行上行链路干扰,迫使卫星将所有电力用于对抗干扰信号,从而失去信号中继的能力,甚至有可能造成缺电无法工作。

“克拉苏哈”1电子战系统主要干扰所有雷达和电子通信设备、指挥系统和情报侦察设备,“克拉苏哈-2是高功率微波系统,用于干扰美国E-3预警机,“克拉苏哈-4”是一种陆基广谱强噪声干扰平台,可在微秒以至毫微秒的时间内精确测量雷达的频率和方位,自动调整好发射机,准确地控制干扰波束的宽度和指向压制数百平方千米内的美国E–8预警机、“捕食者”、“全球鹰”无人侦察机以及“长曲棍球”侦察卫星,可自动实施脉冲重复频率跟踪,实时修正干扰参数,确保达到最佳干扰效果,每当俄军大规模军事行动发起之前,作战区域的GPS信号就会消失。

面对未来的险峻挑战,美军开始进行无GPS的演习,“红旗”军演中,美国空军主动关闭GPS,迫使战机在没有卫星导引的情况下使用惯性导航系统实施突击任务,并继续增强卫星的抗干扰能力,作为备份,美国还双管齐下,开发多种不依赖GPS的导航技术,拟恢复发射功率高达数百干瓦“远程导航系统”和二战时期的“近程导航系统”,以应对战时GPS可能出现的不测事件,由此可见美军对自己的GPS卫星导航系统的抗干扰能力信心也相当不足,这一点远不如中国的北斗卫星导航系统。

三:中国北斗卫星导航系统

中国也于1994年启动北斗卫星导航系统,北斗一号导航系统只有3颗试验卫星,提供基本的定位、授时和短报文通信服务,采用询问定位法,定位精度只有数十米,北斗一号需要中心站提供数位高程图资料和用户机发上传讯号,从而使系统用户容量、导航定位维数、隐蔽性等方面受到限制,因此主要是用于国家经济建设,为中国的交通运输、气象、石油、海上作业、森林防火、灾害预报、通讯、公安以及其他特殊行业提供相关的导航定位服务,测绘、资源勘探等静态定位,并可执行简短通讯与高精度授时。

“北斗”一号使用双星导航,用户终端带有用户的高程,地心的坐标是已知的,由地面中心定时向卫星发送测距信号,卫星接收后经转发器变频放大转发到用户机上,用户机接收后再向卫星发出回答测距密码和用户的高程信息,,回答信号经卫星变频放大下传到地面中心,地面中心计算出信号经中心站-卫星-用户之间的往返时间进而得到往返距离,再综合存储在中心站的电子地图,便可算出用户的精确位置再通过卫星传给用户,原理和GPS的相差无几,但GPS是单程,“北斗”一号需要传输四次,每次0.24秒,一个定位过程需要1秒,而且中心计算机的容量及处理速度决定了用户数,目前已经全部退役。

北斗二号卫星导航系统于2004年启动,2007年发射第一颗卫星,至2012年发射了14颗,是中国第一个混合星座组网的航天系统,导航系统由5颗“北斗-2IGSO”地球静止轨道卫星,位于高度约21500公里、倾角为55度的位置、5颗“北斗-20”地球同步轨道卫星和4颗“北斗-2M”运行周期为12小时53分钟的中圆地球轨道卫星组成,其特点是集合了GPS与伽利略的星座设计优点,讯号之完整性、可获得性、可靠性优于GPSII,也是第一个将导航定位、短报文通信、差分增强三种服务融为一体的导航系统。

可向全国和北纬55度到南纬55度、东经80度到160度的地区发射L波段3种频率2种开放型信号和3种加密型信号,提供定位、导航、授时服务,定位精度为10米,测速精度为0.2米/秒,双向授时精度10ns,每小时54万次120个汉字的报文,首创短报文通信、位置报告功能,,北斗二号卫星采用了具有码分多址能力的扩频测控体制,可使用相同的测控频点实现多星测控,以及全数字化接收自适应抗干扰和上行接收链路完好性检测技术,大幅提高测距精度及抗多址干扰能力,同时又备份统一S频段应答机,兼容有源定位与无源导航。

北斗三号卫星导航系统2009年启动,2014年开始建设,2020年完成全部27颗卫星在轨,北斗三号是全球导航系统,卫星具备自主运行能力,采用L波段3种频率发射6种开放型,5种加密型信号,其中6种信号是导航数据,5种信号是测距,定位精度达到4米,实现全球至少4重连续覆盖,通过星座冗余设计、先进导航信号体制、多路信号备份、导航信号重构等技术提高卫星抗干扰能力,地面接收机实现了双向通讯,能发能收,不仅能使用户知道自已所在的位置,还可以告诉他方自己的位置,特别适用于需要导航与移动通讯的场所。

四:结语

中国的北斗三号卫星导航系统比美国的GPS卫星导航系统最有优势的地方是中国作战区域小,只要保证离岸1000公里就可以了,任何干扰设备都干扰不了在本土腹地的卫星信号,而美军的卫星信号在中国本土腹地是受到压制的,从而所有卫星制导武器都失去了作用。

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中國戰機兩度雷達照射日本F-15,日方深夜緊急抗議,中方:未擊落已經算客氣了!

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只要大陸別武統,賴清德開條件,願出手相助,想給大陸一個台階下

我真的很像对赖清德说一句,说出来的话骗骗党内那一群不过脑子的货也就罢了,可千万不要把自己也给骗了。 在台湾局势越来越严峻的今天,赖清德竟然和大陆开出条件,说要支援大陆,给咱们一个台阶下,这可真是滑天下之大稽。 赖清德开出的条件是什么?他真的有实力帮助中国吗? 在台海局势中,有一种荒诞叫做“赖清德的自信”,他在接受外媒采访时竟大言不惭地表示,只要大陆放弃武力,台湾愿意“协助大陆解决经济问题”,理由是预计2025年台湾GDP增速将高达7%,远超大陆,一副“富绅接济穷亲戚”的姿态。 就在他高谈阔论所谓“经济优越感”的同时,西太平洋的风浪从未平息,此前的种种迹象表明,赖清德当局对于接下来可能发生的军事压力心知肚明,甚至可以说是坐立难安。 台湾情报部门负责人蔡明彦早已发出预警,称大陆极有可能发起“联合利剑C”军演,而且极可能锁定在12月13日国家公祭日这个特殊节点,这是一种足以对日本和台湾当局形成“双向震慑”的战略选择。 英国路透社还披露的一组数据,给赖清德的老底给揭了个对穿,解放军近期在大陆沿海集结的军舰与海警船数量已超百艘,创下了和平时期最大规模的海上武力展示纪录,加上冬季东海海况相对平稳,正是练兵的最佳窗口。 外部环境同样不让赖清德省心,日本首相高市早苗虽然在涉台言论上依旧试图玩弄“和稀泥”的手段,不愿彻底收回错误言论,但面对中方切断部分航线、暂停水产进口等实打实的反制,日方的态度明显软化,已经自顾不暇。 在这样的高压之下,赖清德突然抛出“经济援助论”显然不是因为他真有多大的底气,更像是一种走夜路吹口哨的自我壮胆,他急需用一个虚幻的“经济强人”形象,让民众误以为台湾依然“优势在我”,从而掩盖民进党当局在处理两岸危机上的无能与虚弱。 单纯从经济账上来看,赖清德引以为傲的“经济数据”也是经不起推敲的,他口中的高增长和“人均GDP超越日本、位居东亚第一”,确实唬住不少人。 2024年台湾人均GDP达到3.39万美元,账面上比日本的3.24万美元确实要好看,但他刻意隐瞒了一个事实,台湾的GDP其实是一个巨大的注水气球,而且注水方式在全世界都称得上“独树一帜”。 全球公认的经济学笑话通常属于印度,毕竟把牛粪当做燃料算入GDP是南亚次大陆的创举,但台湾当局的操作有过之而无不及,他们实施的是一种“离岸统计法”。 最典型的案例莫过于郑州的富士康工业园,明明是用大陆的土地、雇佣河南的工人、消耗大陆的电力和零部件,生产出的产品销往世界,这整个链条中,除了几个台籍高管,跟台湾岛内的经济活动几乎没有什么联系。 但在台湾统计部门的账本里,这些庞大的营收都被算进了台湾地区的GDP,这就导致了一个极为畸形的现象——收不上来税,税收是检验GDP含金量的试金石,一个经济体的GDP如果都是实打实的真金白银,财政收入通常会占到GDP的30%甚至40%。 比如英国、日本都在40%上下,中国大陆也超过30%,就连被视作“小政府”代表的美国也有31%。而台湾地区的这一比例常年徘徊在10%到12%之间。这是一个什么概念?在国际上,这通常是埃塞俄比亚(10%)或坦桑尼亚(15%)这种行政能力极弱的非洲不发达国家的水平。…

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台灣空軍退役副司令:兩岸如果真要打的話,千萬別拿台灣當主戰場

张延廷从小就跟空军结下不解之缘。1976年,他考进空军幼年学校,毕业时拿下第一,紧接着1978年进空军官校,又是头名毕业。1982年,他直接分到第12战术侦察机队,开着F-5E战斗机执行巡逻。 那时候冷战正紧,苏联军机老往台湾空域凑,他多次出动拦截Tu-95轰炸机啥的,积累了不少实战经验。后期转飞F-104侦察机,任务更重,飞到大陆沿海拍情报,北到浙江温州机场,南到广东澄海,东边还去过钓鱼台周边。这样的飞行,他干了十来趟,每次都带回关键资料,也让他对海峡对岸的布局摸得门清。 空军生涯里,他不光会飞,还爱钻研书本。1989年进政治作战学院读政治学硕士,90年代中期拿下学位,博士班又以第一毕业。2000年后,职位爬得快,先当空军司令部政战主任,管情报宣传;后来情报次长,审卫星照;2008到2011年,空军航空技术学院校长;2014到2015年,空军官校校长。 2015年6月升中将,出任空军副司令,直至2020年5月1日退役。那38年军旅,他拿了42枚勋章,包括四等宝鼎勋章。退役时,空军里再没现役飞行员飞过大陆侦照,他算是最后一批老将。 退役后,张延廷转身进学术圈。2020年8月起,任国立清华大学沈崇诲荣誉讲座教授,教国际关系和国防战略。他还兼国立政治大学TCSS顾问,国家政策研究基金会顾问。2024年初,开YouTube频道“张延廷将军”,分享时事,订阅者蹭蹭涨。加入中国国民党台北市党部,当副主委,帮着协调党内事。 2022年6月16日,张延廷上“鲁习芳辣晚报”节目,聊台海局势时,直截了当说,两岸真要动武,千万别让台湾岛成主战场,得把战线拉到福建去。 这话听着简单,背后却有他的逻辑。台湾岛窄长,人口挤西部,城市化高,台北高楼、高雄港口,这些地方一打,经济命脉就断,重建得花几十年。军队人数少,陆上阵地战伤亡大,不如借海峡宽度,在海上拖时间,利用风潮周旋。 他建议,用雄风-2E巡航导弹、云峰中程导弹,从东部山区平台发,射程够,精准打福建港口、机场、指挥中心。福建离台湾近,厦门泉州这些地方设施密,制造业强,一瘫,影响大,能逼对岸分兵防守,缓台湾压力。 空军F-16挂弹起飞,从花莲基地出,投精确导弹,崩福建跑道。海军虽老化,基德级舰艇靠美制,但先发能争喘息。文化上,福建台湾共享闽南语、习俗,本该亲近,可在冲突中成软肋,得防着点。 节目播出,岛内炸锅。支持的说,这保家园的实招;反对的觉得,导弹数量有限,几百枚精度靠天气,福建防御紧,S-400雷达网反击快。张延廷后来访谈,重申这不是进攻,是自保,阵地伪装好,发射车机动,飞行低空避雷达。 他从自己飞温州经验说,那地形丘陵,利于突防,但大陆情报准,反应神速。2024年3月,他又提类似观点,说台湾不能在家门口硬扛,得主动打击福建设施,推战线出去。 从大陆看,这说法有点天真。现代战火力双向,导弹一去,台湾目标也难逃。解放军装备新,体系全,台湾远程能力射程短、量少,难成气候。福建是自家地盘,港口机场护得严,制造业是经济支柱,不是随便砸的靶子。两岸统一是大势,和平发展才是正道,张延廷这些话,暴露台湾军力差距,提醒大家,别被政客忽悠,武力对抗没赢家。

1 day ago