北斗系统在战时被击落,中国如何应对?四大杀手锏,可以了解一下

以山爱科学 2024-08-22 21:48:46
导读:

如今的社会并不安全,只不过我们生活在一个安全的国家里而已。

当然任何安全都是需要前提保障的,比如全球卫星导航定位系统。

最先开发的是美国的国防部,当它出现的时候,很多国家是注重额,但要说是过分注重还真就算不说,顶多把它当做一个位于天上的眼睛。

结果1991年的海湾战争,首次亮相就让全世界吃了一惊,它完全颠覆了传统战争模式。

于是各国将这套系统的重视程度提上了日程。

但这么些年下来,也只有四个国家和区域完成了该系统的全球覆盖,分别是美国、俄罗斯、中国、以及欧盟。

不过其他国家的区域性的卫星导航定位系统做的也不错,比如法国、日本和印度。

那么作为一个可以在战争中起到颠覆性作用的系统,真的遇到了战争被首先针对也是必然的,到时候麻烦可就大了。

比如,在2020年的十二月十四号,伽利略系统就曾经出现过连续六个小时的事故,导致定位误差直接攀升到了八十公里。

这还是平时,出现了问题可以慢慢解决,这要是出现在战争中,绝对是致命的。

如今的战争十分钟就可以决定胜负,更何况是六个小时。

那么中国的北斗系统,如果遭遇到破坏,怎么办?

今天就来说说,北斗系统防御四大杀手锏。

杀手锏一

针对卫星的破坏,最简单最有效最防不胜防的袭击,其实就是电磁干扰。

这个是基于卫星导航系统信号本身的特点决定,从卫星发射信号到地面,信号的功率往往非常的微弱。

比如一般情况下,到达地面的信号功率是﹣160dBW,这个信号强度只需要一个0.1W功率的发生源,距离一公里的地方,实施干扰就可以了。

因为一公里处0.1W的干扰源,发出的干扰信号就已经是卫星定位系统信号的一千倍以上了。

那么干扰会出现怎么样的问题呢?

三个问题。

其一,接收机遇到了麻烦,对于卫星信号的捕捉,甚至是解调都会出现问题,以至于接收机会出现测距误差扩大,误码率提高。

比如伽利略系统出现六小时严重事故中的定位误差,居然被拉升到了八十公里的现象。

八十公里的误差是什么概念呢?

坦克公路行驶速度也就是一小时八十公里,如果是野外行军,会下降到一小时六十公里甚至更低的。

到时候黄瓜菜都凉了。

其二,卫星定位系统它的运行是这样的。

首先接受地面上传的信息,这样就可以完成地面目标和卫星的时间同步,最终形成导航电文。

那么在地面发送信息的时候,受到干扰。

这个时候卫星就会接收到错误的信号,以至于卫星拿着一段乱码看不懂地面要干什么?

那么发送给地面的信号,就不用问了,可靠性就会大打折扣。

其三,整个卫星导航定位系统它的工作核心其实并不是卫星,而是地面的控制系统。

地面的控制系统主要是一台监测接收机,它的作用是对卫星的定轨,时间等等做出调整和观察。

那么地面控制系统的接收机收到干扰,这个时候检测的有效数据就会变少,最终导致整个系统服务变差。

从上面的讲解中,可以发现最容易干扰的是前两条。

如何解决这个问题呢?其实这就是矛和盾的关系。

电磁干扰是锐利的矛,这个时候就需要出一张坚不可催的盾来抵挡。

其实北斗在开始之初,就遇到过电磁干扰这个矛的攻击。

2007年的四月份,北斗二号首颗卫星发射升空,就遇到了强烈的电磁干扰信号。

这直接导致卫星和地面无法进行通信。这是人为的还是自然的,就不得而知了。

不过当时北斗系统和伽利略系统为争夺最后一个黄金频段而努力,谁第一个发送出了信号,这个黄金频段就归谁。

北斗二号遇到这个问题没有办法很快的解决,那么伽利略系统一旦抢在了前边,后果就不堪设想。

其实这个问题有两个办法解决,最容易的办法,将地面的系统基站进行迁移,离开原来的地方。

通过上面的解释,知道卫星定位导航系统,无非是上传信号和下传信号受到干扰,搬离了原来的位置,自然就不会受到干扰了。

但问题是这是一种治标不治本的办法,如果是人为干扰,难道人家的干扰不会寻找搬离后的目标?

而且这种搬离不是搬家,花费是非常巨大的。

另一个方法就是打造一面电磁盾进行防御,但问题是技术问题不是一下就可以解决的,会耗费时间的。

在当时的情况下,北斗必须在三个月内解决问题。

结果一位叫做王飞雪的科研人员接下了这个重担,他还立下了军令状,三个月,他要在三个月内解决问题。

如此大话他怎么就敢说呢?

王飞雪可了不起,1994年北斗系统启动,第二年就遇到了瓶颈——信号无法快速捕捉。

这个问题其实已经存在了十年的时间,老一辈的科学家没能解决。

当时的王飞雪还是在读博士,听说了这件事,就感觉很有意思,于是开始挑战。

四万元的经费,十平米的仓库当实验室,钱不够东拼西凑的借。

三年之后,他和两位同学组成的这个科研团队,就成功克服了这个瓶颈。

如今不过是另一个瓶颈罢了。

所以,这次他的团队,还真就在不到三个月的时间里,拿出了结果,不仅可以抗干扰,而且抗干扰能力提升了一千倍以上。

厉害吧!有了这面防护盾,北斗成功发送出了信号并被地面所接受,最后一个黄金频段拿在了手。

杀手锏二

狡兔还得三窟,任何事情不可能只有一个选项,还得多配备防护措施才行。

当然这个措施的建立,还得依据矛与盾的方法来建立,就看对方出什么矛?

如果对手从物理层面上将卫星摧毁怎么办?

其实这样的事情,还真就有,比如美国的《华尔街日报》,就曾经在网络上展开过讨论。

美军具备反卫星能力,他们可以使用这种能力对卫星实施破坏。

当时讨论的结果是,如果这样做的话,中国的卫星一旦被摧毁,那么战斗力会直接掉入到低谷。

那么这个时候应该出什么盾呢?

这种情况不可能进行有效的防御,只能进行以其人之道还治其人之身的方法对待。

中国也需要有反卫星的能力。

中国不好战但也不惧战,有本事你先来,怕你不成?

没有了卫星,谁更怕?

所以最后美国NASA给了一个结果,如果双方都没有卫星导航定位的话,战斗力掉的最多的其实是美国。

那么中国的反卫星能力如何?

在2013年的时候,美国宣传了好几个月中国的反卫星实验,认为中国具备了威胁美国卫星的能力。

而且还给出了时间,在2007年、2010年的时候,中国就做过此类实验。

中国没承认,因为中国的一贯想法是和平利用太空。

要知道在2008年的时候,中国和俄罗斯就联合提出过禁止在外太空部署武器的,而美国是拒绝的。

所以关于反卫星的事情,最着急的是美国。

在2021年八月份的时候,美国更是解密了他们的反卫星武器——路基激光武器,明确表面可以对地球低轨道卫星产生威胁。

如此堂而皇之地将东西展示出来,无非就是威慑,最简单的就是威慑对手的威慑。

最后说一下,如今资料公开了,在2007年的时候,中国使用了上升式反卫星导弹,将一颗位于八千六百三十公里的失效气象卫星,成功击毁。

甚至在2016年的时候,还发射了一台叫做傲龙一号的设备,此设备可以进行空间碎片的清理,使用一台机械臂可以将碎片甚至是报废的飞行,丢到大气层进行烧毁。

所以中国的反卫星能力绝对有。

杀手锏三

卫星被对手击毁,反制手段可以击毁对手的卫星。

但要是能够卫星被击毁之后,又能快速的进行卫星补充,这样就可以短时间内再次恢复作战能力。

不过这中间有一个问题,在过去传统发射卫星的过程中,火箭和卫星都是独立生产的,然后在总装大厅再组合到一块,发射升空。

这个过程会非常的漫长,一颗卫星从生产到发射需要三年的时间。

所以要是按照传统方法想要快速补充被击毁的卫星,基本上是没有什么办法的?

但办法是人想出来的,首先是卫星的生产,其实可以进行提前生产,作为备用放在仓库里,随用随拿,会大大降低发射周期。

其二就是进行火箭的快速发射。

在2013年的时候,中国就曾经发射过一种叫快舟一号的小型运载火箭。

结果这款快舟一号升空两个小时之后,美国的网站上就贴出了这则消息。

在消息中,就说这艘快舟一号,表明中国已经具备太空快速响应作战能力了,而且这种能力发展在了美国之前,成为首个进行快速应急空间飞行器实验的国家。

快舟一号发射成本低,速度够快,入轨的精度还高。

所以要是卫星有损失,中国有能力会快速的填补空位,重新启动卫星系统。

那么在反卫星领域,显然中国是走在前列的。

其实就算是传统火箭发射,中国也能做到快速发射,比如在2023年十二月的时候,中国在一周的时间里,发射过五枚火箭。

也就是说,要发射类似的快舟一号火箭,发射周期会更短。

杀手锏四

北斗系统是有备份卫星的,以北斗一号为例,三颗卫星就有一颗是备份的。

而如今已经发展到了第三代,至于有多少备份卫星?谁知道呢?

毕竟现在组网到北斗三号,发射的卫星已经有五十八颗了。

下一代北斗四号,也开始进行酝酿了,据说要在2035年初步建立起来。

当然这还不够,北斗可以进行信号兼容,比如在2015年的时候,中国和俄罗斯签署了十个合作项目,其中就包括北斗和格罗纳斯系统的兼容和互相操作声明。

这种兼容,可以做到取长补短,将导航定位系统的能力进行全方位的提升。

有了这些杀手锏的保驾护航,北斗系统的防护性能可以说是全面提升。

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以山爱科学

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