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對标中國北鬥導航,反擊美國GPS,印度導航性能不大雄心卻不小

作者:腦洞館長

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對标中國北鬥導航,反擊美國GPS,印度導航性能不大雄心卻不小

别的國家有的,印度也要有!因為看到了德國的“豹-2式”坦克,是以印度生産出了自己的“阿瓊坦克”;為了對标中國的“055驅逐艦”,印度又傳出制造“萬噸”驅逐艦計劃。

别的國家做到的,印度也要做到!由于已經有多個國家使用月球車登陸月球,并帶回了重量不等的月壤,是以印度也發射了自己月球表面探索器,雖然最終的結果尚無法确定。

雖然印度自主生産的裝置和軍事科技項目,一向給人一種“不一定靠譜”的感覺,但作為如今世界上人口最多的大國,印度人的自信卻從來都沒有減弱過。

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如今印度自己的導航系統已經開始建構,這次他們又把比較的對象放在了中國和美國身上,那麼這次印度的IRNSS是否靠譜呢?

印度的又一次豪言

2013年7月,印度使用自己的運載火箭,發射了一顆名為“IRNSS-14”的人造衛星。這顆人造衛星的發射,标志着印度自己的衛星導航系統正式開始建設。

在這個時間節點上,美國的GPS導航系統已經工作了近70年,而來自中國的北鬥衛星導航系統,也已經投入使用了十年的時間,在此時開始自己的導航系統建設,印度有着自己的考慮。

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所謂的衛星導航系統,其主要的功能是利用衛星對位于地球表面的特定目标,進行準确的定位,并依靠電腦系統制定相關的行動路線決定接下來的運動趨勢。

這個系統最有價值的部分在于,針對的對象并非僅服務于位于陸地上的目标。而是包含了地面,海洋和空中不同環境中的靜止和運動機關。

有人把衛星系統比作“天眼”,這個比喻可以形象的描述出它的作用。正因如此在衛星導航出現之初,應用的最廣泛的還是軍事領域。

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自上世紀60年代開始,美,蘇,法,日等國家紛紛推出自己的衛星導航系統,并由美國當先将其引入民用。這種空前的先進技術一經使用,就在民用方面展現出巨大的商業價值。

作為世界範圍内發射人造衛星數量最多,衛星導航技術發展最為先進的美國,其本土的GPS定位系統在很長一段時間内,也成為了世界絕大部分産業“綁定”的導航系統。

既然有好用的GPS,為什麼各國還要發展自己的衛星定位系統呢?首先因為衛星定位的經濟價值實在太高,有能力建立自己的相關系統的國家又太少,不愁收不回成本;

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更重要的一點是,放棄本國的衛星系統建設也就意味着,把本國的大部分國内狀态都呈現給了他國。一旦出現戰争等意外情況,無論是軍隊的排程還是戰略意圖都将一覽無餘。

出于國家安全的考慮,很多國家盡管自己的衛星定位系統仍顯簡陋,但許多對美國的GPS系統懷有戒心的國家,無不動起了自己研發或是同夥伴國合作研發的念頭。

作為多年來一直暗暗和中國較勁的鄰國,眼看着中國的北鬥衛星定位系統順利投入使用,印度也開始坐不住了。不過和中國的低調表态不同,印度在計劃推出伊始就放言:

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使用了半個多世紀的美國GPS且不用說,就連目前世界範圍内優勢明顯的中國北鬥,同樣都比不上印度的衛星定位系統,也就是說IRNSS還沒問世,就已經早早預定了世界第一的頭銜。

印度的衛星定位系統真像他們說的那樣厲害嗎?

IRNSS的發展軌迹

目前世界上很多技術的發展,都是從合作和模仿先進國家為基礎發展而來的。印度的衛星導航也不例外,一開始印度人先是和美國合作了GAGAN項目。

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這個項目其實原本是GPS系統的一種延伸利用,也叫做“GPS輔助型近地軌道增強導航”。該項目由印度研制的一顆地球同步精緻軌道衛星為主導,搭配地面上的多個基站和控制系統組成。

其主要的波段和美國GPS系統的波段之一相重合,可以利用GPS導航進行定位和擷取資訊。其應用範圍包括印度整個陸地部分,和其附近的海洋領域,其精度基本由GPS來決定。

雖然該項目立項時間較早,但是由于經曆了衛星發射失敗,是以直到2013年GAGAN才正式完成。不過在此過程中經曆的坎坷,從另一方面來說仍然為印度發展自己的衛星系統積累了經驗。

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按照印度自身的“左右逢源”屬性,自然不可能把賭注全都壓在美國一家身上。他們一邊在和美國合作的同時,也在積極同俄羅斯和歐洲尋求共同開發。

無論是俄羅斯的GLONASS還是歐洲的“伽利略”,當中都有印度的身影。2004年印度就和俄羅斯合作,發射了GLONASS計劃中18顆衛星的6顆,其中有三顆幹脆就是印度制造的。

從制造到發射運作,印度在該計劃中的比重前所未有的增加,積累經驗的同時這個行為也保證了未來印度的衛星導航系統可以相容俄羅斯和美國信号,不受二者在頻段上的幹擾。

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受到前東主英國的遺惠,當中國在歐洲的“伽利略”項目中的投資失敗的時候,印度卻順利的加入其中,并成為了地球上少有的衛星系統可以相容大部分主流系統的國家之一。

當印度的衛星技術和自我信心積累到一定程度後,2006年印度政府就迫不及待的準許了IRNSS項目的審批檔案。2007年該項目立項,制定了“六年七星”的發射計劃。

于原計劃稍顯差異的是,原本計劃在2012年七顆衛星全部升空并開始使用的IRNSS系統,直到2013年才剛剛開了一個頭,而全部的衛星進入預定軌道的時間也被拖到了2017年。

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IRNSS的7顆衛星中分為兩個部分,且在地球近地位置狀态不同。其中有4顆則被部署在地球同步軌道上并呈30度左右的角度運動。

這個系統的覆寫範圍将包括東經40至140度,以及赤道南北80度的跨度,印度大陸和印度洋的大部分地區都在衛星的定位範圍之内。信号誤差将被降低到20米以下,且全天候有效。

在當今世界上能夠自我建立衛星定位系統的獨立國家本就不多,做到這一點的印度自然算是完成了一項壯舉。但他們口中的超越GPS和北鬥系統的豪言,是否成真了呢?

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“萬國造”,印度之殇

要衡量一個衛星系統的優劣,除了其廣度和精度以外,其保密性和獨立性同樣是重要的标準。所謂的保密性和獨立性,則表現為受他國衛星信号幹擾和衛星核心技術的掌握程度。

在前者方面印度幾乎做到了能做到的極緻,因為本就是以同美俄兩國的合作項目為基礎建成的IRNSS,是以印度在安全方面下了很大的工夫。

IRNSS不但具有和其他導航系統良好的相容性,同樣也開發出自身的信号頻率,在資料類型獨立方面也做的不錯。可是在後者印度遇見了很多落後國家難以逾越的技術壁壘。

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盡管在2009年印度一口氣跟美國簽署了數個航天方面的協定,但衆所周知核心技術不是花錢就能夠買到的。最明顯的一個表現就是,IRNSS的精度至今無法與GPS和北鬥相比。

另一方面,由于熱衷于“買買買”,印度在收獲了武器“萬國造”的稱号之外,也無形中阻礙了科學技術自主研發的發展,至今IRNSS的衛星和地面基站,控制系統方面仍然算不上先進。

況且由于包括星載原子鐘在内的許多核心零部件,印度仍然主要依靠進口,是以在談到IRNSS的安全性問題時,其獨立性和危機下的安全性仍需要打上一個問号。

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另外在業内很多人認為,如今印度的IRNSS僅僅是一個初步架構,或者說是一個“半成品”。因為如果按照印度最初的設想,達到可以媲美GPS和北鬥的系統至少需要20顆以上的衛星。

如果能夠使用24顆自研衛星組網,則可以完全擺脫美國GPS系統的依賴,達成真正的自主衛星定位系統。遺憾的是,如今的印度并沒有足夠的财力做到這一點,至少在短期内不可能。

有趣的是,印度人的豪言卻被同為合作夥伴的美國人戳穿了。在2011年美國的戰略部門相關預測中,就提到了印度的IRNSS,并直言比起中國北鬥相差不少。

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雖然印度在軍事武器和高精尖科技方面,一直将中美等國當成趕超的目标,但因為印度政府制定的“造不如買”的政策,決定了看似獨立研發的科技命脈,仍然掌握在其他國家手中。

結語

盡管目前許多人對于印度未來的發展,都抱有樂觀的預測。但印度發展的瓶頸同樣是顯而易見的:該瓶頸并非來源于外界的局限,而是自我突破的限制,在自主研發突破技術壁壘和創新發展方面,印度顯然還有很長的路要走。

參考資料

1《印度區域衛星導航系統的發展現狀》

2《印度區域衛星導航系統IRNSS特點分析(上)》

3《印度區域衛星導航系統IRNSS特點分析(下)》

4《野心勃勃的“印度區域導航衛星系統”(IRNSS)》

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