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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)工作組報告檢查了當(dāng)前和計劃中的抗干擾能力,并針對超出本新聞報道范圍的新措施和臨時措施提出了詳細(xì)的技術(shù)建議。簡要地說,盡管已計劃為GPS III改進(jìn)抗干擾能力(首款GPS III航天器計劃于2013年發(fā)射,日期已移回不止一次),但工作隊認(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計劃中的風(fēng)險是真實存在的,其延長的采購時間表為堵塞漏洞留下了無法容忍的窗口?!?報告希望盡快在軍事接收器中安裝新的抗干擾增強功能,以減少這種風(fēng)險。


在對空間部分進(jìn)行徹底改造時,報告建議從六軌道平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三個軌道平面之一,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作并維持整個定位衛(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。工作隊還建議在中型運載火箭上一次發(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)工作組報告提醒讀者:“原始的GPS定位衛(wèi)星設(shè)計是三平面配置;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,才采用六平面設(shè)計。”目前,在軌衛(wèi)星有28顆,但由于失敗,該報告指出,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IIF,而不是19個,并且該報告使用19顆衛(wèi)星的數(shù)字來計算潛在的衛(wèi)星短缺。


一位業(yè)內(nèi)人士表示,“我同意報告的絕大多數(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(這與額外的信號強度或點波束不相符,就不會有更多的收益成本和時間表),就不會發(fā)生?!惫ぷ麝犝J(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?!靶l(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。”此外,“應(yīng)該考慮將區(qū)域信號(更寬的波束)作為為GPS III計劃的窄點波束的重量更輕,更簡單的替代方案?!?/p>


GPS系統(tǒng)工作組報告中一個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。”




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