20122012年世界导航卫星盘点

特约记者 博 引

2012年，世界导航卫星发展不太平衡，其中中国大放异彩，发射了6颗导航卫星，建成了区域导航卫星星座；美国发射了第三颗GPS-2F新型导航卫星；欧洲发射了2颗第二批欧洲“伽利略-在轨验证”，它与第一批2颗“伽利略-在轨验证”组成一个迷你的卫星星座，用于对“伽利略”全球卫星导航系统进行验证；俄罗斯出乎预料的没有发射1颗导航卫星。

一、中国建成区域导航卫星星座

2012年2月25日，我国用长征-3C火箭成功发射了第11颗“北斗”导航卫星，这颗运行在地球静止轨道的卫星可使“北斗”导航卫星星座完全覆盖我国西部地区包括西藏和新疆的大部分地区，“北斗”卫星导航整个系统的性能，包括精度和稳定性也进一步提高。

4月30日，我国用长征-3B火箭成功发射第12、第13颗“北斗”导航卫星至中圆轨道卫星，这是我国“北斗”卫星导航系统首次用“一箭双星”方式发射导航卫星。

9月19日，我国第二次用“一箭双星”方式用长征-3B火箭把第14、第15颗“北斗”导航卫星送入中圆轨道。为了满足“一箭双星”发射任务需求，长征-3B火箭在其标准型基础上有较大改进，使用了双星串联外支撑技术、双星发射轨道设计技术、双星轨道分离技术、中圆轨道发射技术等6项新技术。同时，火箭整体上还有26项适应性的状态 变化，包括整流罩设计、火箭总体设计、双星分离系统设计、发射轨道设计等，从而既提高了发射效率，也提高了发射能力，对中国航天运载技术的发展也具有重要意义。

10月25日，我国用长征-3C火箭成功发射了第16颗“北斗”导航卫星，它运行在地球静止轨道。至此，“北斗”区域性导航卫星星座建成，它由5颗地球静止轨道卫星和9颗非地球静止轨道卫星组成，其中9颗非地球静止轨道卫星包括5颗倾斜地球同步轨道卫星（有2颗在轨备份）和4颗中圆地球轨道卫星。地球静止轨道卫星采用东方红-3A卫星平台，采用长征-3C火箭以“一箭一星”方式发射；非地球静止轨道卫星采用东方红-3卫星平台，采用长征-3A火箭以“一箭一星”或长征-3B火箭以“一箭双星”方式发射。其主要功能是：定位、测速、单双向授时、短报文通信；服务区域为：中国及部分亚太地区；定位精度：优于10m；测速精度：优于0.2m/s；授时精度：50ns；短报文通信：120个汉字/次。

2012年12月12日，CCTV第十三届“中国经济年度人物”评选揭晓，中国航天科技集团公司“北斗”卫星导航系统任务团队荣膺“中国经济年度人物创新奖”，“北斗”导航卫星总指挥李长江、总设计师谢军和杨慧；长征-3A系列火箭总指挥岑拯、总设计师姜杰参加颁奖典礼。

到2020年，我国将建成由35颗卫星组成的“北斗”全球卫星导航系统的星座。它由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道卫星组成，其中运行在非地球静止轨道的“北斗”导航卫星包括27颗中圆地球轨道卫星和3颗倾斜地球同步轨道卫星。它们不仅卫星数量和轨道多，导航定位精度高，还与其他卫星导航系统兼容，并保留了“北斗”导航试验卫星的独特通信功能。“北斗”卫星导航系统卫星系统总设计师杨慧表示，“北斗”全球卫星导航星座以中圆轨道卫星为主，另外包括倾斜地球轨道卫星、地球静止轨道卫星。这3种轨道卫星在卫星平台、有效载荷上互有区别，在功能上各司其职。后续的“北斗”中圆轨道卫星在卫星平台和载荷两方面会做较大改动，主要包括增加卫星设计寿命、提高卫星自主生存能力、设计新的卫星结构构型，以适应“一箭多星”发射方式、提供更高精度的星载时间基准、增加星间链路等。中圆轨道卫星采用“一箭多星”的发射方式，其他两种轨道卫星依旧采用“一箭一星”的方式进行发射。

二、美国第三颗GPS-2F入轨

2012年10月4日，美国德尔他-4火箭成功发射了第三颗GPS-2F。第一颗GPS-2F于2010年5月发射，第二颗GPS-2F于2011年7月发射。美军计划一共要发射12颗GPS-2F。GPS-2F采用了改进的原子钟技术和更安全且抗干扰的军用信号。不算第三颗GPS-2F，GPS星座目前正在运行的卫星共计有31颗，其中包括10颗GPS-2A（波音制造）、12颗GPS-2R（洛马制造）、7颗GPS-2RM（洛马制造）、2颗GPS-2F（波音制造）。第三颗GPS-2F在轨测试完成之后，用于替代1993年7月开始服役（1993年6月26日发射）的第21颗GPS-2A-21”（国际编号1993 042A）。

据澳大利亚每日航天网站2012年12月7日报道，第三颗GPS-2F已完成了在轨监测，已加入31颗卫星组成的GPS星座，为军方和民用用户提供增强的性能。该卫星被命名为SVN-65，空军用22天完成了对SVN-65的检验，顺利进入运行阶段。SVN-65加入了第一颗和第二颗GPS-2F卫星编队。它们一同加强星座能力，改善抗干扰和能力并提高导航精确度。3颗GPS-2F卫星意味着运营商能更加全面地试验新的第三个民用L5信道，该信道可为商业航线运行和搜救任务提供支持。波音公司正在为美国空军提供12颗GPS-2F卫星，除已发射的3颗卫星以外，剩余的9颗即将交付，其中6颗在2012年底前制造完成，剩余3颗在2013年交付。

据法国宇航防御网2012年10月16日报道，美国海军研究办公室已经授予罗克韦尔•科林斯公司一份“现代化集成化欺骗追踪”（MIST）合同，针对敌人干扰GPS信号的企图和破坏性军事行动进行定位和分类。这个项目将有助于确保武器平台和军队用户可使用关键的高频导航和时间记录服务，同时能让作战人员查明潜在威胁。这份为期3年的合同要求罗克韦尔•科林斯公司发展探测和定位试图破坏导航、通信作战能力的传输信号源的相关技术，并开发样机系统方案。第一年，该公司将开发高级算法。第二年和第三年将通过实验室试验和演示验证，执行、验证、改善相关能力。近30年前，罗克韦尔•科林斯公司协助美国空军开发了GPS技术，之后为美国国防高级研究计划局发明了世界第一台GPS微型数字接收器。过去数年间，该公司已经研制了众多GPS产品，交付了100多万台接收器。

据美国今日航天网2012年12月12日报道，研究人士认为：价值仅2500美元的设备发送45秒的信息就能使GPS的30%基础设施脱线。这种攻击行为将影响到各种平台，包括舰船、飞机和无人机的能力，以及为关键的军事行动和紧急事件提供导航的能力。研究人员表示，好消息是目前可能只有美国拥有执行这种攻击的能力，但坏消息是这样的设备制造起来既不昂贵，也不复杂，如果有人拥有了适当的技能，很难阻止类似的攻击发生。研究人员对不同公司制造的多个GPS接收机方案进行了试验，这些接收机在接收到恶意信号后崩溃，原因是导航信号处理软件中存在漏洞。研究人员的攻击包括能够诱使某些系统关闭或执行错误行为的定位欺骗。

12月17日，美国犹他州希尔空军基地奥格登空军后勤中心发布了一份关于“美国空军GPS SGLS调制解调器设计”项目的资源寻求通知(FA8250-13-SSGPSSGLSMODEM)，寻求相关企业设计一种新型空地链接系统(SGLS)调制解调器，为AN/FRC-178设计一种新型GPS地面天线，以取代AN/FRC-178天线地面站过时的SGLS调制解调技术。这种重新设计的天线必须替代传统SGLS调制解调器的形式、尺寸、功能和接口(FFFI)。空军希望寻找经验丰富的公司设计SGLS调制解调器。AN/FRC-178与GPS卫星和主控站连接，无人操纵，通过加密通信链路接收指令并返回数据。企业回复日期截止到2013年1月17日。

三、欧洲建成在轨验证星座

2012年10月12日，欧盟2颗第二批欧洲“伽利略-在轨验证”（Galileo-IOV）从库鲁航天中心升空。这2颗名为“大卫”和“斯福”的卫星与2011年10月21日发射的第一批2颗“伽利略-在轨验证”几乎一样，它们组成一个迷你的卫星星座，可对“伽利略”全球卫星导航系统进行验证。4颗卫星是满足导航服务的最小数量，能验证系统空间段是否可以满足卫星导航定位验证的最低要求，包括测量经、纬度和高度及时间参数等，从而对“伽利略”全球地面系统的性能进行评估。另外，用户设备制造商可对“伽利略”导航系统接收机进行实时测试，无需使用模拟卫星信号。到2014年底，欧洲还会发射14颗“伽利略”导航卫星，为公众提供服务。“伽利略”星座中的其余12颗卫星将在2020年完成部署。由30颗卫星组成的“伽利略”星座的定位精度优于1m以内，比美国GPS的卫星数量多6颗，GPS系统目前的精度在3～8m之间。

据欧洲航天局网站2012年12月4日报道，第二批欧洲“伽利略-在轨验证”到达最终轨道位置后，已开始向地面发送试验导航信号。12月1日，第三颗“伽利略-在轨验证”发送了第一批E1波段的试验导航信号。12月4日，该卫星使用E1，E5和E6三个频段进行了信号广播。12月底，第四颗“伽利略-在轨验证”开始发送试验导航信号。第二批欧洲“伽利略-在轨验证”与2011年发射的第一批欧洲“伽利略-在轨验证”处于同一高度，但不在同一轨道面上，以便实现最大的全球覆盖。首批2颗卫星已经通过在轨试验。

欧盟表示，“伽利略”将提供精确的卫星导航、交通道路管理、搜索和救援服务，而银行交易安全和可靠的电力供应也有赖于卫星导航系统。欧盟估计，目前上述各领域的市场估值为1240亿欧元，到2020年将达到2500亿欧元。欧盟希望在“伽利略”投入使用后，为欧盟的国家、政府、企业、银行乃至个人提供全方位多领域的导航和传输管理服务。

四、俄罗斯不发一星

2012年，俄罗斯没有发射一颗GLONASS导航卫星。俄罗斯原定在2012年发射第二颗GLONASS-K，因为运载火箭的原因，所以推迟到2013年发射。但是关于GLONASS的新闻还是有不少。

6月26日，俄罗斯航天局局长波波夫金表示，俄罗斯航天局计划2012年年底前同以色列达成协议，在以色列部署GLONASS系统的基站，目的是监督这一体系的完整性。他同时指出，作为交换，GLONASS将向以色列方面提供信息。如果双方签订协议，基站可能将于2013年部署。

俄罗斯空间系统公司总经理兼总设计师乌尔里契奇说，俄罗斯计划在34个国家建立GLONASS系统的地面站。目前，俄罗斯空间系统公司拥有约在20个国家境内建立地面站的所有技术。乌尔里契奇强调指出，该公司已做好全面准备。此外，他表示，设在南极的3个站已在成功运作。

7月17日，俄罗斯副总理罗戈津在新德里发表说，俄罗斯建议，印度以合作伙伴的身份参与GLONASS卫星导航系统项目。

10月30日，俄罗斯航天局副局长达维多夫在俄美总统委员会创新合作工作组会议上表示，俄罗斯航天局提议在同美国GPS合作的框架内在美境内部署GLONASS测量站。俄罗斯境内有19个GPS系统测量站，而在美国境内并没有类似的GLONASS系统测量站。达维多夫说：“我们提议考虑在交流测量数据方面开展合作，在美国境内部署8个GLONASS（系统）的测量站。俄方认为在美国部署这些站点是十分合适的。

11月9日，俄罗斯内务部官员说，俄罗斯空间系统公司建设GLONASS卫星系统期间，65亿卢布（约合2亿美元）遭挪用。前GLONASS工程调查主管、现莫斯科地铁安全监管员博日科夫说，巨额资金“失窃”凸显俄罗斯空间系统公司管理问题。博日科夫说，俄罗斯航天局予以俄罗斯空间系统公司合同时，要求后者拿出部分资金回馈航天局高管。但俄罗斯空间系统公司称自身遭抹黑。

11月13日，俄罗斯空间系统公司副总经理斯图帕克说，在未来2～3年内，GLONASS在轨工作的卫星数量将增加到30颗。2012年，俄罗斯完成了GLONASS计划的科研、论证和模拟工作。增加工作卫星数量将大大提高GLONASS系统的导航精度，改善其在城市环境中的性能。与美国的GPS导航系统相比，GLONASS系统在赤道地区的导航能力还略有欠缺，增加卫星数量将弥补这一缺口。到2020年，GLONASS系统导航精度将达0.6米。

12月，俄罗斯总统普京呼吁独联体成员国加入俄罗斯GLONASS计划。鉴于该系统减少了所有传输系统的货运成本，因此能具有提供良好经济利益的能力，该系统还能提高所有传输类型的安全性。普京表示，希望同盟伙伴对该计划感兴趣。目前，GLONASS系统有31颗卫星在轨运行，其中有24颗GLONASS-M卫星在服役，其他7颗为备份或正在试验中。俄罗斯计划在2012～2020年发射13颗GLONASS-M卫星，以支持在轨编队，22颗新一代GLONASS-K卫星将用于替换那些老旧的卫星。

12月21日，有俄罗斯媒体称，俄罗斯国防部拒绝使用GLONASS卫星导航系统并使其进入战斗值勤，主要原因是卫星群退化。该卫星系统只有23颗正常工作，1颗正在进行飞行试验，另有5颗处于预备状态。俄罗斯火箭航天领域专家认为，俄罗斯国防部迟早会使用GLONASS卫星导航系统，这个系统没有退化，它有前景，用户需要它。俄罗斯航天系统公司副总经理格里戈里•斯图帕克表示，轨道上正常运行的GLONASS卫星数量未来两三年可能增加到30颗。

12月22日，俄罗斯国防部称，媒体有关该部拒绝使用GLONASS卫星导航系统的报道与事实不符，GLONASS系统目前的卫星群能够保障在俄罗斯全境提供服务。GLONASS系统是双用途全球定位国家航天系统，它既为民用用户也为俄罗斯强力部门包括俄国防部提供服务。