海湾战争卫星导航技术(海军导航卫星系统)
中国自主研制GPS卫星原因之一,是不是因为512大地震被美国暗算关闭GDP卫星情况下?
主要还是战略方面的考虑。
所谓GPS,就是全球卫星定位系统。起初是美国为军事方面服务而发起建设的,后来在1993年投入商业运营。
随着社会和科技的发展,全球卫星定位已经覆盖到测量、交通、气象、军事、农业、海洋、救灾等方方面面,基本上人们现在的生活已经与全球卫星定位关联在了一起。
我国地域辽阔,方方面面都要用到全球卫星定位,在没有北斗之前,这些服务全部要依赖美国的GPS,这跟被美国卡脖子没什么区别,一旦与美国爆发战争,美国切断我们的GPS服务,我们的导弹,飞机,舰船将无法发射,无法起飞,无法远航,交通会瘫痪、社会会混乱。这种可怕的情况是我们决不能接受的!
我国独立研制北斗系统,实际上还是来自于一次惨痛的决裂。欧洲的伽利略系统由欧洲的各个国家一起研制,在研制之初对中国抛出了橄榄枝,但是最后欧洲各国却要求我国出钱,但是只能使用,不负责研发。在双方的磋商无果之后,中国退出了伽利略系统的研究和投资。因此我们才自主研制北斗卫星导航系统,一切就是为了不受制于人。
至于题主所说的512大地震美国关闭GPS,我只能说这个漏洞百出,当年就有很多这种小道消息到处传播。实际上我国早在1994年,就启动了北斗一号系统工程建设。2000年,就已经发射2颗地球静止轨道卫星。512大地震时2008年的事了,只能说这场地震更加刺激了我国对北斗的研发。
目前全世界有四大卫星定位导航系统。
分别是:美国【GPS】;俄罗斯【格洛纳斯】;中国【北斗】;欧盟【伽利略】。
5.美国GPS定位技术在哪一年开始研制?他一战成名在哪年?具体做了什么?
GPS起始于1958年美国军方的一个项目,1964年投入使用。
一战成名——海湾战争
各种高科技武器的精确制导武器都离不开GPS定位。
海湾战争期间卫星起到了怎样的作用?
战争期间,美军动用了几乎全部军用卫星系统,所使用的卫星总数达72颗,同时还征用了部分在轨的商业卫星。这些卫星在海湾上空来往穿梭,交织构成了空间侦察监视、空间通信保障、空间导航定位和空间气象保障4大系统,庞大的“天网”笼罩在海湾上空,使多国部队犹如神助,其导弹命中率令人惊讶。
卫星定位的基本原理是什么?
根据差分GPS基准站发送的信息方式可将差分GPS定位分为三类,即:位置差分、伪距差分和相位差分。这三类差分方式的工作原理是相同的,即都是由基准站发送改正数,由用户站接收并对其测量结果进行改正,以获得精确的定位结果。所不同的是,发送改正数的具体内容不一样,其差分定位精度也不同。
1. 位置差分原理
这是一种最简单的差分方法,任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。 安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位,解算出基准站的坐标。由于存在着轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差,解算出的坐标与基准站的已知坐标是不一样的,存在一个差值。基准站利用数据链将此改正数发送出去,由用户站接收,并且对其解算的用户站坐标进行改正。
最后得到的改正后的用户坐标已消去了基准站和用户站的共同误差,例如卫星轨道误差、 SA影响、大气影响等,提高了定位精度。以上先决条件是基准站和用户站观测同一组卫星的情况。 位置差分法适用于用户与基准站间距离在100km以内的情况。
2. 伪距差分原理
伪距差分是目前用途最广的一种技术。几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这种技术。国际海事无线电委员会推荐的RTCM SC-104也采用了这种技术。
在基准站上的接收机要求得它至可见卫星的距离,并将此计算出的距离与含有误差的测量值加以比较。利用一个α-β滤波器将此差值滤波并求出其偏差。然后将所有卫星的测距误差传输给用户,用户利用此测距误差来改正测量的伪距。最后,用户利用改正后的伪距来解出本身的位置,就可消去公共误差,提高定位精度。
与位置差分相似,伪距差分能将两站公共误差抵消,但随着用户到基准站距离的增加又 出现了系统误差,这种误差用任何差分法都是不能消除的。用户和基准站之间的距离对精度有决定性影响。
3. 载波相位差分原理
载波相位差分技术又称为RTK技术(real time kinematics),是建立在实时处理两个测站的载波相位基础上的。它能实时提供观测点的三维坐标,并达到厘米级的高精度。
与伪距差分原理相同,由基准站通过数据链实时将其载波观测量及站坐标信息一同传送给用户站。用户站接收GPS卫星的载波相位与来自基准站的载波相位,并组成相位差分观测值进行实时处理,能实时给出厘米级的定位结果。
实现载波相位差分GPS的方法分为两类:修正法和差分法。前者与伪距差分相同,基准站将载波相位修正量发送给用户站,以改正其载波相位,然后求解坐标。后者将基准站采集的载波相位发送给用户台进行求差解算坐标。前者为准RTK技术,后者为真正的RTK技术。
卫星导航的原理是什么?
卫星导航的原理是各导航卫星不断地向地面传送本身随时间变化的精确位置,飞机、轮船等交通工具上的卫星定位接收仪接收到这些信息后,会迅速计算出自身的位置,从而达到导航的目的。
在第一颗人造地球卫星成功发射后不久的1957年底,美国霍普金斯大学应用物理实验室的两名博士用一台无线电接收机接收到前苏联这颗人造卫星发出的无线电信号。他们一位叫吉勒,另一位叫韦芬巴克,都是无线电爱好者。他们发现接收到的无线电波的频率,随着卫星的运动会出现一种“多普勒效应”(即当波源与观察者有相对运动时,观察者接收到的频率和波源发出的频率不同的现象。正如火车朝听者急驶过来时,汽笛声的音调会变高;离听者飞速远去时,汽笛音调变低一样)。由此使他们联想到,可以通过在地面站测量频移来确定卫星的轨道,两人研究出了根据测量的频移数据确定整个卫星轨道的一种算法。这个实验室的另两位博士麦克卢尔和克什纳又进一步设想,如果把编出的程序倒过来使用,那么就可以从卫星已知的准确轨道,计算出地面接收台站的位置,从而形成了卫星导航的概念,即利用卫星的多普勒效应和格林尼治时间来定位,实现导航。
1958年12月,以霍普金斯大学为首的研究卫星导航的小组成立,“子午仪”卫星导航计划开始实施,1964年7月正式交付海军使用,1967年,该系统开始进入民用领域。
美国1991年海湾战争的一炮,对中国有什么影响?
美国1991年海湾战争的一炮,开阔了中国军事的视野,让人们知道了信息战的厉害之处。其后,国家大力发展信息方面的技术,做到自主可控。
中国建设北斗导航卫星起因是哪个国际事件?
GPS全称为Global Positioning System,隶属于美国空军,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。
这个系统主要包含军码和民码两种信号,二者精密级别不在一个量级,前者是毫米级别,后者是分米级别。
GPS有多强大?
军事方面:目前,美国几乎所有的飞机、坦克、舰船、单兵、精确制导弹药都在使用GPS。
在战场上,精确制导的重要性毋庸置疑。
最典型的应用是在1991年海湾战争时期,美国轰炸伊拉克水电站,至少需要数百吨常规弹药,并且,轰炸机面临着巨大的防空火力威胁。而基于GPS和图像精确制导的导弹,只需两颗——一颗炸出缺口,第二颗沿着缺口飞进去,在百公里外发射便可自动飞向目标。
第二次海湾战争期间,甚至出现了导弹顺着新闻大楼通风口一直钻下去的高精度袭击场景。此外,对于战场指挥系统,特别是大空间跨度的指挥,极其精确的时间同步也是非常重要的,GPS都可以做。
民用方面:离开了GPS,手机不能导航,微信不能共享位置,各种地图都不能用......
离开了GPS,国家的电网都会没那么稳定。
离开了GPS,各大股票/大宗商品交易所的时间没法精确同步(GPS可做到纳秒级别授时),为确保安全,金融效率会降低很多,还玩什么高频交易、超短线?
离开了GPS,科学界现在的大气、重力场、地球磁场、地球板块运动、地震及火山自然灾害、地球洋流和海平面变化、冰川运动和融化等研究,就基本可以退回到20年前的状态了,这些年上述领域的重大突破都和GPS有紧密关系。
离开了GPS,自动驾驶技术、精密农业、民航飞机高精度起飞降落自主导航,都是梦。
离开了GPS,超大工程定位,比如港珠澳大桥、高铁、突破人类天际的各个中国大桥,就没那么多中国速度了,测量与校正就足够折腾的。
......
然而,这么重要的GPS,极易被控制。
如果完全依赖GPS,美国加上了干扰,怎么办?或者,根本不让你用了呢?还有更极端的,干脆给你发送虚假的GPS信号呢(GPS的干扰、欺骗都容易实现)?
那么,轻则汽车、轮船等走错路,重则导弹攻击错误目标,打到自己也极有可能。
在美国GPS一家独大之时,美国军方在所有民用信号上放了干扰。后来俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)系统出现,美国为了应对竞争才取消了这个干扰(2000年5月2日)。从图中可以看出,取消干扰后,民用信号的定位精度直接从百米级提高到了今天的米级。曾经高度依赖美国GPS系统的印度也吃过大亏。
1999年,印巴卡吉尔(Kargil)战争期间,美国觉得不能让印度太得瑟,就直接关闭了印巴战区的所有GPS服务,导致印度的武器和士兵瞬间“失明”,遭受了巨大的损失。
后来,印度痛定思痛,放弃了自己原先开发的GPS增强系统及与GPS相关的卫星,自己做了一套区域性的导航系统。
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大国重器,必须靠自己!
实际上,早在1970年,我国就提出了关于卫星导航技术的论证方案——“灯塔”项目,与美、苏在同一时期,后来,因国内外形势变化被迫下马。
海湾战争给全世界“上了一课”,大家都深刻意识到卫星导航系统的巨大价值。
1993年7月23日,美国无中生有地指控中国“银河”号货轮将制造化学武器的原料运往伊朗。当时,“银河”号正在印度洋上正常航行,突然船停了下来。事后大家才知道,这是因为当时美国局部关闭了该船所在海区的GPS导航服务,使得船不知道该向哪个方向行驶。
“银河号事件”使我们清楚地意识到:卫星导航,我们一定要自己搞出来!
1994年,我国开始进行北斗一号的研制工作;