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全球定位系统,这个名词无疑家喻户晓,因为它已经深刻地渗透到我们的生活中。尤其是在出行时,GPS的作用不可忽视,它能够迅速准确地指引我们前进的方向,帮助我们轻松抵达陌生的目的地。但GPS的功能远不止如此,它还能够用于探测自然灾害、指挥交通枢纽、进行工程测量等领域。
回顾历史,我们可以看到一个典型的例子就是海湾战争。当美国对伊拉克的大规模军事打击开始时,他们提前关闭了GPS系统,这使得伊拉克的导弹和通讯系统失去了定位能力,最终导致伊拉克军队无法有效抵抗美队。这个例子清楚地展示了GPS系统的重要性,以及在特定情况下,关闭GPS可能对一个国家产生巨大影响。
然而,尽管GPS在全球范围内广泛使用,但并不是所有国家都会受到关闭GPS的影响。其中,俄罗斯和中国是两个特例。
俄罗斯一直以来采用的是格洛纳斯卫星导航系统,这是前苏联研发的系统的继承者。俄罗斯对该系统进行了优化和升级,并将其服务范围扩展到全球。这个系统既包括军用部分,也包括民用部分,因此,即使美国关闭了GPS,俄罗斯仍能继续使用自己的卫星导航系统,不受影响。
中国则是另一个特殊的国家。最初,中国也依赖美国的GPS系统,但中国一直明白自己的安全和发展需要,因此着手开发自己的卫星导航系统,即北斗系统。自2000年发射第一颗北斗卫星以来,中国已经成功发射了多颗北斗卫星,逐渐完善了这一系统,并实现了全球范围的覆盖。
中国的北斗系统甚至已被国际社会广泛认可,纳入全球无线电导航系统。因此,中国无需担心美国是否关闭GPS系统,因为中国已经具备了自己的可靠卫星导航能力。随着中国的不断发展,我们相信,祖国将会变得更加强大,无论面临多大的困难,都不能阻挡中国前进的脚步。
GPS系统是美国研发的全球卫星导航系统,覆盖范围已经遍及全球各地。因此,不仅在民用领域广泛应用,就连国家的军事武器也广泛采用了GPS技术。例如,导弹借助GPS能够精确锁定目标,实现精准打击,从而提高了打击的威力。然而,这也带来了一个潜在的问题,即在战争时,过度依赖GPS系统可能会使一方非常被动,因为GPS的控制权掌握在美国手中。如果美国关闭了GPS系统,对手将受到严重影响,导致各类制导导弹无法精确瞄准目标。
目前,不论是俄罗斯的格洛纳斯系统,还是中国的北斗系统,都已经能够与美国的GPS相媲美。中国的北斗系统甚至已被国际社会广泛认可,纳入全球无线电导航系统。这也彰显了中国在科技领域的不断突破和创新,为世界贡献了更多的智慧和力量。
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中俄元首5日决定将两国关系提升为“新时代中俄全面战略协作伙伴关系”。这是中国对外双边关系中首次出现“新时代全面战略协作伙伴关系”的新表述、新定位,意义重大,涵义深远。
中俄关系新定位到底新在哪?新高度、新机遇、新担当,这三个关键词或许能够帮助我们理解新定位的丰富内涵。
这标注了中俄关系发展的新高度。中俄两国携手相伴,走过70年风雨历程,政治互信牢固,在涉及彼此核心利益和重大关切问题上相互坚定支持,树立了相互尊重、公平正义、合作共赢的新型国际关系典范。“新时代中俄全面战略协作伙伴关系”涵义深远,内容丰富,意味着两国把双边关系定位提升到一个前所未有的新高度,意味着两国的战略协作步入更高水平,向更广、更深的方向挺进。
这预示着中俄合作的新机遇。近年来,两国经贸往来成果喜人,务实合作亮点纷呈。步入新时代,中俄关系将迎来一系列新的机遇。从远东开发到北极开发,从“冰上丝路”到“数字丝路”,中俄将不断拓展合作新维度、发掘新潜力,为两国人民带来更多福祉。俄罗斯舆论普遍认为,以能源、军事、科技、电子商务、农产品贸易、旅游等为代表的诸多领域将成为中俄务实合作的热点。
俄罗斯科学院远东研究所所长谢尔盖·卢贾宁认为,新时代的中俄合作将是更宽维度、更多领域的合作。未来10年内俄中投资、贸易和经济合作将出现质的提升。随着“一带一路”与欧亚经济联盟不断深入对接,中俄两国及相关地区国家间的合作潜力将进一步释放。
这彰显出中俄携手应对挑战的新担当。面对单边主义、保护主义、霸凌主义等逆流,中俄并肩携手,共建人类命运共同体,为世界和平稳定持续注入正能量。圣彼得堡国立大学国际关系系副教授亚娜·列克休季娜等俄罗斯专家认为,中俄多年来一直致力于推动完善国际治理体系,以促使该体系更加公正和具有包容性。未来中俄将共同参与构建地区安全体系,提高发展中国家在国际组织内和解决全球发展问题方面的话语权,为维护国际社会的公平和正义发挥独特作用。
中俄关系提质升级正当其时。世界正面临百年未有之变局,中俄两国领导人对中俄关系的战略意义有高度一致的认识,对推动两国关系持续深入发展怀有共同的决心和愿望。中俄关系的新定位回应了两国人民追求世代友好的共同心声,有利于推动中俄战略协作和务实合作向纵深迈进。正因如此,俄罗斯舆论予以高度评价。
中俄关系新定位为两国关系发展指明了方向与路径。中俄要以邻为伴,守望相助,密切合作,深度融通,开拓创新,与时俱进,勇于担当,普惠共赢,不断扩大完善双方合作新领域,确保两国关系始终具有前瞻性、开创性、发展动能,携手促进世界和平稳定和发展繁荣,惠及世界人民。
站上新起点,瞩望新未来。有理由相信,在元首外交引领下,携手走过70年不凡历程的中俄关系必将继往开来,进入更高水平、更大发展的新时代,为两国人民福祉与世界和平发展作出更大贡献。
(新华社莫斯科6月5日电 记者马晓成)
卫星定位导航系统一直是大国竞技的关键领域。当前,全球主要大国都已经建立了覆盖全球的卫星定位导航系统,包括GPS、格洛纳斯和北斗。这三大卫星定位导航系统不仅广泛应用于民用领域,也在军事领域发挥着重要作用,从航空母舰到精确制导炸弹,甚至到单兵导航仪,都依赖于天上的卫星支持。
俄罗斯的“格洛纳斯”卫星定位导航系统
主要服务于北半球高纬度地区的用户。俄罗斯在上世纪70年代前苏联时期就开始着手组建“格洛纳斯”卫星定位系统,苏联解体后,俄罗斯继承了这一系统。虽然起步时间稍晚于美国的GPS系统,但“格洛纳斯”系统在卫星定位领域也具备重要地位。
然而,由于多种原因,俄罗斯在“格洛纳斯”系统的初期并没有充分重视。从90年代到21世纪初的十年间,这个系统几乎被荒废。到了21世纪初,俄罗斯开始加大对“格洛纳斯”系统的投入,连续向太空中增加了9颗“格洛纳斯”卫星。到2010年,该系统在轨卫星数量达到18颗,基本满足了国内用户的需求。然而,由于信号覆盖范围和地面接收站的限制,“格洛纳斯”系统在26颗卫星组网后,主要服务于北半球的部分地区。在一些没有地面站的国家,高精度定位和导航功能无法使用。
在叙利亚,俄罗斯军队士兵使用的“猎户座”手持定位导航终端,虽然搜索不到俄罗斯“格洛纳斯”卫星信号,但却可以搜索到6颗美国GPS全球定位系统的信号。这引发了人们的关注。需要指出的是,“猎户座”手持终端是俄罗斯国防部配发的标准单兵卫星定位导航设备。
截至2020年1月,俄罗斯的“格洛纳斯”卫星定位导航系统在轨卫星数量达到26颗。通常来说,24颗卫星已足够覆盖全球。然而,在北纬35度地区的叙利亚,实际情况却相对奇特。尽管“格洛纳斯”系统的覆盖区域应该包括该地区,但“猎户座”终端却找不到任何“格洛纳斯”信号,而能够搜索到6颗GPS卫星的信号。这种现象确实令人费解。
需要注意的是,俄罗斯和美国在卫星定位导航领域的合作一直并不顺畅。美国一直禁止俄罗斯在美国境内建立“格洛纳斯”地面站,而俄罗斯也限制美国GPS在俄罗斯境内的地面站数量。因此,近年来俄罗斯积极推动“格洛纳斯”与中国的北斗系统进行深度合作。考虑到当前俄美关系的紧张,未来俄罗斯国防部的单兵定位导航手持终端最好支持“格洛纳斯”/“北斗”双模,而不是“格洛纳斯”/GPS双模。
文 | 过目不忘鲁状元
编辑 | 过目不忘鲁状元
前言全球导航卫星系统在现代社会中发挥着至关重要的作用,为人类的定位、导航和时间同步需求提供了关键支持。俄罗斯的格洛纳斯卫星系统作为全球导航领域的重要参与者,为用户提供了高度精确和可靠的定位服务,不仅在民用领域具有广泛应用,还在军事、科研和紧急救援等领域发挥着重要作用。
随着全球化的不断深入和各领域的技术创新,定位和导航需求已经成为现代社会的基础要素。全球导航卫星系统通过在轨卫星网络,向地面用户提供高精度、全球覆盖的定位和导航信息。格洛纳斯卫星系统在这一领域的崛起,不仅加强了全球导航技术的多样性,也为用户提供了可靠的备份选择,促进了定位导航技术的进一步发展。
历史背景与发展全球导航卫星系统(GNSS)是一种基于卫星网络的导航和定位技术,能够为用户提供全球范围内的精确定位、导航和时间同步服务。其应用领域广泛,包括航空航天、陆地交通、海洋导航、地质勘探、精准农业等等。随着技术的发展,全球导航系统逐渐成为现代社会不可或缺的一部分。
格洛纳斯卫星系统(GLONASS)是俄罗斯为满足自身国家安全和经济发展需求,于20世纪70年代末开始研发的全球导航卫星系统。其起源可以追溯到苏联时代,当时的主要目标是满足军事和民用领域的导航需求。首颗格洛纳斯卫星于1982年发射,标志着该系统的正式启动。
然而,在初期的发展中,格洛纳斯卫星系统遭遇了一系列技术和财政困难,导致其发展进程较为缓慢。直到苏联解体后的1991年,格洛纳斯卫星系统的进展才逐渐加速。俄罗斯政府意识到该系统在提升国家安全、促进技术创新和支持民用领域方面的重要性,开始投入更多资源进行研发和改进。
随着时间的推移,格洛纳斯卫星系统逐步克服了早期的技术难题,并进行了一系列的卫星发射和系统升级。在2000年代初期,俄罗斯加大了对格洛纳斯卫星系统的投资,实现了系统的全面现代化和更新。新一代的格洛纳斯卫星具有更高的性能和精度,能够为用户提供更加可靠的定位和导航服务。
在全球导航领域,格洛纳斯卫星系统与美国的GPS(全球定位系统)以及欧洲的伽利略卫星系统等构成了竞争与合作的格局。这些系统之间相互补充,为全球用户提供了多样化的导航选择。此外,格洛纳斯卫星系统还积极开展国际合作,与其他国家的导航系统进行互操作,为用户提供更加稳定和准确的导航服务。
当前,格洛纳斯卫星系统已经进入了稳定运行和广泛应用的阶段。其在民用领域支持了包括交通导航、精准定位、地质勘探等多个应用领域,同时也在军事领域具有重要意义。未来,随着技术的不断创新和应用需求的扩大,格洛纳斯卫星系统有望进一步提升定位精度、扩展应用领域,并在全球导航领域中发挥更大的作用。
技术架构与组成格洛纳斯卫星系统的技术架构是基于在轨卫星网络的布局。该系统包括一组位于近地轨道和中地轨道的卫星,通过分布在不同轨道上的卫星实现了全球覆盖。格洛纳斯卫星系统采用了三轨道设计,包括地球静止轨道(GEO)、中地轨道(MEO)和近地轨道(LEO),以确保在不同纬度和经度区域提供稳定的信号覆盖。
格洛纳斯卫星系统的地面控制设施是确保卫星正常运行和提供稳定导航服务的关键。这些设施包括监测站、控制中心和信号传输设备等。监测站用于跟踪卫星的位置和状态,控制中心负责卫星的指令控制和系统管理,信号传输设备用于向卫星发送控制指令和接收卫星返回的导航数据。
格洛纳斯卫星系统发射的导航信号具有一定的频率、编码和调制方式。该系统使用多频段信号,包括L1、L2和L3等频段,以提供不同级别的导航精度和鲁棒性。编码和调制方式则有助于减少信号传播中的误差和干扰,提高定位的精度。
格洛纳斯卫星系统在全球范围内提供高精度的时间同步服务。系统中的卫星配备高稳定性的原子钟,用于生成精确的时间信号。这些时间信号通过导航信号传输到地面用户,支持各种应用领域,包括金融交易、通信网络同步等。
为确保系统的稳定性和可靠性,格洛纳斯卫星系统采用了冗余设计和容错机制。系统中的卫星和地面设施都具备备用和冗余组件,以应对可能的故障或意外情况。这种设计保证了即使部分组件出现问题,系统仍能保持稳定运行,不影响导航服务的提供。
为了实现全球导航技术的互操作性,格洛纳斯卫星系统积极参与国际合作,与其他全球导航系统进行接口对接。该系统支持开放接口,使得不同国家的用户可以同时使用多个导航系统,提高定位和导航的可靠性。
信号特性与定位精度格洛纳斯卫星系统发射的导航信号覆盖了多个频段,其中包括L1频段(约1.57542 GHz)和L2频段(约1.2276 GHz),以及其他频段如L3。这种多频段设计有助于减轻信号传播中的多径效应和大气延迟等干扰,提高了定位的精度和鲁棒性。
为了进一步提高信号的抗干扰性能,格洛纳斯卫星系统采用了复杂的编码方式,如(码分多址)技术。允许多个信号在同一频段上传输,通过不同的编码序列区分不同的信号。这种编码方式不仅提高了信号的抗干扰性,还使得系统能够同时为多个用户提供导航服务,从而增加了系统的容量和效率。
格洛纳斯卫星系统的导航信号采用了复杂的调制方式,如二进制相移键控(BPSK)和四进制相移键控(QPSK)。这些调制方式使得信号在传输过程中具有更高的信息传输率和抗噪声性能,从而有助于提高定位的精度和稳定性。
格洛纳斯卫星系统的定位精度取决于多个因素,包括信号的几何配置、卫星的分布、接收机的性能等。在理想情况下,格洛纳斯卫星系统可以实现数米的定位精度。然而,在实际应用中,由于多种误差因素的影响,实际的定位精度可能会有所降低。
为了提供更高精度的定位服务,格洛纳斯卫星系统还支持精密定位技术,如差分GPS和实时运动学定位。这些技术通过使用额外的参考站数据来校正定位误差,从而实现亚米甚至厘米级的定位精度,满足了一些对高精度定位要求的应用领域,如精准农业和地质勘探。
为了进一步提高定位的可靠性和精度,格洛纳斯卫星系统还支持多模定位技术。这种技术允许接收机同时接收不同导航系统的信号,如GPS、GLONASS和伽利略等,然后将这些信号进行融合处理,从而提高定位的可靠性和精度。多模定位技术使得用户可以充分利用不同导航系统之间的互补性,从而在各种环境条件下获得更好的定位效果。
应用领域在航空航天领域,格洛纳斯卫星系统为飞行器提供精确定位和导航支持。民用航空领域的飞行员可以借助该系统实现飞行路径的规划和控制,提高飞行安全性和效率。同时,军事航空领域也广泛应用格洛纳斯卫星系统,为军用飞机和无人机提供导航和定位服务,支持任务执行和作战。
在陆地交通领域,格洛纳斯卫星系统为车辆导航、交通管理和智能交通系统提供了关键支持。车辆导航系统借助卫星信号,帮助驾驶员规划最优路径,避开交通拥堵和道路封闭。此外,应用于车辆追踪和货物物流管理也是该系统的重要应用之一。
在海洋领域,格洛纳斯卫星系统为船舶提供了准确的导航和位置信息。船舶可以通过该系统确定自身位置、规划航线,并确保安全驾驶。这对于海上运输、渔业和海洋勘探等行业至关重要。
科学研究和勘探领域也广泛应用格洛纳斯卫星系统。地质勘探团队可以借助高精度定位数据来确定地下资源的位置和分布,从而支持矿产勘探和能源开发。同时,环境科学家可以利用该系统的数据来研究气象、地球物理和自然灾害等现象。
在精准农业领域,格洛纳斯卫星系统为农民提供了定位导航服务,帮助农民规划种植、施肥、灌溉等农业活动。通过精确的定位信息,农民可以有效管理农田资源,提高农作物产量,减少资源浪费。
在应急救援和灾害管理领域,格洛纳斯卫星系统起到了关键作用。在自然灾害或紧急情况下,卫星定位技术可以帮助救援队伍迅速定位受灾区域,规划救援路径,提高救援效率和准确性。
除了民用领域,格洛纳斯卫星系统在军事与国防领域也具有重要意义。作为俄罗斯的国家安全资源,该系统为军事部队提供了高度精确的定位和导航信息,支持军事行动和防御计划。
结论在技术架构方面,格洛纳斯卫星系统以多轨道分布的卫星网络为基础,依托地面控制设施和复杂的信号特性,实现了全球范围内的高精度定位与导航。其采用的多频段、复杂编码和调制方式,以及支持精密定位和多模定位技术,为用户提供了强大的导航能力。
信号特性和定位精度方面,格洛纳斯卫星系统在频段选择、编码方式和调制技术等方面的设计,使其能够实现高精度的定位结果。尽管实际定位精度受到多种因素的影响,但系统支持的精密定位技术和多模定位能够提高用户在不同应用场景下的定位精度和可靠性。
在应用领域方面,格洛纳斯卫星系统广泛用于航空航天、陆地交通、海洋导航、科学研究、精准农业、应急救援以及军事与国防等众多领域。它为各行各业提供了高效、安全、精确的定位与导航服务,推动了相关领域的发展和进步。
格洛纳斯卫星系统在全球导航领域的地位和影响不容忽视。通过持续的技术创新和应用拓展,它为俄罗斯及全球社会提供了一种关键的基础设施,不仅提高了各领域的效率和安全性,也为未来的导航技术发展开辟了新的道路。然而,随着科技的进步,仍需继续解决挑战和问题,以保障格洛纳斯卫星系统持续为全球用户提供优质的导航与定位服务。