关于卫星导航系统与未来战争的一些思考.docx
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关于卫星导航系统与未来战争的一些思考
关于卫星导航系统与未来战争的一些思考
一、 卫星导航定位系统在战争中的应用
从1991年的海湾战争、1995年的波黑战争、1998年底的“沙漠之狐”行动
，直到1998年3月开始至今的“盟军行动”，美军都大规模地应用GPS技术，GPS
的应用领域越来越广，作用越来越大。
卫星导航定位系统在军事上的应用主要
有以下几个方面：
* 为车、船、飞机等机动工具提供导航定位信息；
* 为精确制导武器进行精确制导；
* 为野战或机动作战部队提供定位服务；
* 为救援人员指引方向。
（1）导航定位
目前，GPS与惯导相结合是飞机上普遍采用的一种导航方式，这种导航方
式可由GPS提供精确的位置和速度信息，而惯导因不易受到干扰，可在无GPS信
号时提供导航信号并使系统迅速更新。
美军目前的军用飞机大量采用此种导航
方式。
海湾战争期间，GPS系统只有16颗卫星在轨，海湾地区每天的GPS可用时
间达20小时以上。
据美国国防部报道，借助于GPS，“F-16战斗机、B-
52轰炸机、RC-135
侦察机和特种作战飞机可全天候准确无误地执行任务；坦克编队可在没有特征
的沙漠地带完成精确的机动；扫雷部队可安全通过雷区、准确确定布雷位置以
便将其摧毁；给养运输车能在沙漠中发现作战人员并为其提供补给；特别行动
直升机与攻击直升机能够协同作战。
”GPS
还使空中加油机与需要加油的作战飞机能够更快地相互找到对方。
空袭与反空袭已成为现代局部战争的主要作战样式，军用飞机是空袭行
动的重要武器平台和支援装备之一。
在“盟军行动”中，北约动用了各式轰炸
机、战斗机、预警机、侦察机、加油机、运输机等近千架。
有记者问一位北约
飞行员：
“你知道去轰炸塞尔维亚的哪个城市吗？
”飞行员答到：
“不知道。
”“那么你知道轰炸的是什么目标吗？
”“不知道。
”“那你怎么可能去轰炸
呢？
”“容易，上级给我一个坐标，我按计算机的指引（采用GPS导航），投下炸
弹掉头就走，跟玩游戏机没啥两样。
”可见空袭行动对GPS的依赖有多深。
由于航母及其舰载机大量采用GPS和夜视系统等装备，美军航母全天候、
全天时作战能力显著提高，每天出动的架次从原来的125~140架次增加到200架
次以上，许多袭击活动都选在夜间进行。
值得重视的是，美军在“盟军行动”中首次动用了B-2隐身战略轰炸机。
B-
2航程可以达18530公里（经过一次空中加油），从美国本土起飞，可到达世界任
何一个地方参战。
B-2自1993年开始服役，全部部署在美国本土。
B-
2的参战充分显示了美军的全球打击能力，这一打击能力也必然离不开GPS导航
系统的支持。
在5月8 日轰炸我驻南大使馆时，B-2便是凶手。
B-
2还采用了GPS辅助瞄准系统，具有一次精确瞄准16个分散目标的能力。
（2）精确制导
精确打击是现代战争的一个重要特征。
海湾战争中精确制导武器约占9%，“沙
漠之狐”行动中则占70%左右，而在“盟军行动”中则高升为98%左右，所采用
的精确打击武器主要有巡航导弹和精确制导炸弹。
精确制导炸弹主要有GPS
复合制导炸弹和激光制导炸弹两种。
美军目前大量应用的巡航导弹有战斧海射巡航导弹和AGM-86C
空射巡航导弹两种。
巡航导弹通常采用惯导加GPS进行中段复合制导，采用数
字景象匹配进行末段制导。
战斧巡航导弹在以前采用惯导加地形匹配进行中段
制导时，圆概率误差为50米，末段采用数字景象匹配后，圆概率误差才达到10
米；现改用惯导加GPS
进行复合制导，圆误差也能达到10米，而且简化了发射前准备地形匹配数据的
时间，末段再采取数字景象匹配后，圆概率误差大大优于10米。
在海湾战争期间，美军共发射巡航导弹323枚，其中战斧巡航导弹288枚，AGM-
86C巡航导弹35枚。
战斧巡航导弹为261枚BGM-109C（Block 2A）和27枚BGM-
109D（Block
2B），当时此两型战斧巡航导弹仍采用惯导加地形匹配加数字景象匹配制导方
式，还未采用GPS，命中精度为15~18米。
现在美国已对以上两种型号巡航导弹
进行了改进，增加了GPS制导方式。
AGM-
86C巡航导弹采用惯导加GPS进行复合制导，命中精度10米，由作战飞机从敌防
空火力圈外发射。
海湾战争之后，巡航导弹被认为是增强常规威慑和实施远程
精确打击的有效武器。
“沙漠之狐”行动前后仅持续了70个小时，而美军在这短短的时间里竟向伊拉
克发射了415枚海射和空射巡航导弹，其中，海军战舰发射了325枚战斧巡航导
弹，B-52轰炸机发射了90枚AGM-
86C巡航导弹，仅几天的发射量就超过了海湾战争42天的发射量。
此外，美军
在“沙漠之狐”行动中还使用了大量激光制导炸弹 ,发挥了极大作用。
在“盟军行动”中，南联盟地区天气多云，激光制导炸弹因易受天气影响而发
挥不出作用来，而GPS受天气影响比较小。
这种天气迫使美军更多地依赖采用G
PS制导的巡航导弹和炸弹，在战争的前5天就发射了大约400枚战斧巡航导弹。
美军使用的战斧巡航导弹主要是Block 3型，它是在海湾战争中使用过的BGM-
109C/D基础上研制出来的，采用惯导+地形匹配+GPS+景象匹配制导，最大射程
1667公里（舰射）/1127公里（潜射），命中精度3~6米（理论），巡航高度15~150米
，巡航速度0.5~0.75马赫，价格约140万美元。
在“盟军行动”中使用的精确制导炸弹主要是联合直接攻击弹药（
JDAM）等。
JDAM由常规炸弹改进而成，采用惯导加GPS复合制导方式，精度10米
，价格1.2万美元，美国海军的F/A-18C/D战斗机和空军的B-1、B-
2轰炸机都能携带。
到4月中旬，美军先前接收的第一批JDAM（约900多枚）在“
盟军行动”前一阶段已基本用完，其投放主要由B-
2实施。
美国防部要求JDAM生产商—
?
ㄒ艄咎崆傲礁鲈拢丛?
月份交付第二批共2200多枚JDAM，并签定了第三批
共2500多枚生产合同。
袭击我驻南大使馆时，使用的便是该种武器。
另外，B-
2还可能携带全球定位系统辅助制导弹药（GAM）参加作战。
GAM也采用GPS进行复
合制导，在12公里高空、距目标14 公里处投放，精度在6米以内。
GPS制导方式还用于战术弹道导弹上。
美军现役的陆军战术导弹系统（ATACMS）
的最新型号也加装了GPS制导方式，以提高命中精度。
ATACMS
于1991年开始服役，其最初型号采用惯导系统加雷达指令修正进行制导，在海
湾战争期间向伊拉克发射了约30枚，其最新型号已经部署在战区，但未见具体
作战实例。
将GPS应用到精确制导系统中，已使GPS成为精确打击武器的重要组成部分。
（3）作战部队定位
GPS接收机可以做到小型化、手持式，因而携带方便，它还可与其它手持式通
信设备组合在一起，是野战部队和机动作战部队不可缺少的装备。
海湾战争期
间，GPS接收机就很受部队欢迎，一度出现了军用GPS接收机严重短缺的现象，
许多部队不得不从市场上购买民用接收机。
当时多国部队配备的GPS接收机约
有5500 台军用和1万台民用接收机。
（4）救援服务
美军飞行员目前在应用一种Hook-
112救生无线电装置，在飞机被击落时，能够利用GPS系统为营救人员指引方向
。
Hook-112救生无线电是1995 年在波黑地区被塞族导弹击落的F-
16飞行员获救后研制出来的。
当时，飞行员为避免被俘而东躲西藏，苦熬了整
整一个星期才被海军陆战队救走。
如果当时配有GPS救生无线电，他就会早早
得救。
在“盟军行动”中，被击落的F-117
飞行员可能就是依靠此类救生无线电为营救人员指引了方向。
飞行员一落地便
利用所携带的救生无线电进行GPS
定位并发出带有位置信息的紧急呼救信号。
在查知F-
117被击落之后，美军立即派出包含EA-
6B电子战飞机在内的数架飞机和直升机，飞赴贝尔格莱德进行营救，其中EA-
6B除负责干扰敌方的通信和雷达系统以外，还负责搜索F-
117飞行员发出的无线电呼救信号。
6个小时之后，EA-
6B飞机接收到呼救信号，7个小时之后，飞行员被救走。
二、卫星导航系统的局限性
由以上卫星导航系统对未来战争的重要作用可以想象，一旦卫星导航系统
遭到破坏，将对整个战争造成具有转折性意义的影响。
卫星距离地球近20000km，卫星信号功率极易受到干扰。
美国的研究表明
，对GPS信号的干扰可以通过1W的干扰气球、100W的无人驾驶干扰飞机、50kW
的直升机干扰吊舱和100kW的地面干扰机等实施。
卫星易受电磁干扰，卫星信号的发射频率和调制特征众所周知，卫星信号
在空间传播的功率源是光电池，因此，发射功率不可能太大，信号传播到地球
表面时已经很微弱。
另外，国际电信联盟对GPS卫星信号到达地球表面的功率
密度有严格的规定。
1W的干扰机对C／A码的干扰范围为10-
20km，100W对C／A码的干扰范围可达65kin。
虽然GPS系统采用地球半同步轨道卫星、多卫星配置、卫星机动、航天飞
机补充等措施来抗硬摧毁，增强其生存能力，但从本质上讲，GPS系统是一个
靠通信数据链连接、信息集中的系统。
导航卫星、地面监控设备中的主控站、
注入站、监测站和GPS接收机均是系统的节点。
节点一旦被摧毁，整个系统便
会失效。
反卫星武器是打击GPS系统的最致命武器。
三、对抗GPS系统的办法
GPS信号是从空间传向地面的，它并不是万无一失，还是能够被干扰和破
坏的。
在“盟军行动”中，GPS信号可能受到了美军电子战飞机（如EA-
6B）和无人驾驶干扰机的非故意干扰，美军事部门正在设法克服这个问题。
这
说明只要采取合适的措施就可干扰GPS系统，降低其定位精度，使依赖GPS进行
导航定位或制导的武器系统偏离航向。
俄罗斯在1997年莫斯科航展上展出了一
种GPS干扰机，这种干扰机能干扰GPS和GLONASS卫星信号，能抑制数百公里以
内接收机的正常工作。
美国空军将设法购买这种干扰机，以找出对付它的办法
。
随着美国对GPS的依赖程度越来越大，它也必然会越来越担心其GPS
卫星受到攻击。
冷战时期，美国和前苏联就在积极研究反卫星技术，有高能激
光、动能拦截器、核爆等多种手段，有地基、空基、天基多种武器部署方式。
目前，美、俄都具有一定的反卫星能力，美国就曾于1997年10月用先进中红外
化学激光器进行了一次反卫星试验，许多国家也必然会效仿美国发展反卫星技
术。
美国为提高卫星的生存能力，在其第六代成像侦察卫星（先进锁眼-
11和长曲棍球）以及第三代DSP导弹预警卫星上，采取了防核效应加固和防激光
武器保护手段，增装了防碰撞探测器，并加强了机动变轨能力。
但GPS卫星可
能没有采取以上措施，比较容易受到攻击，随着其作用的增大，它也必然会成
为被攻击的目标。
导航战是体系之间的对抗。
由于GPS系统的C／A码和P码在军事上有着广
泛的应用，因此，GPS系统对抗与反对抗斗争将十分艰巨。
GPS系统是一个完整
的体系，要对GPS系统进行对抗，应加强对GPS系统的总体研究，包括对GPS干
扰系统的反侦察和抗毁措施的研究，特别是研究对抗GPS系统的技术和战术，
以降低美军精确制导武器在未来作战中的效能。
对抗GPS系统应形成由侦察系统、干扰系统和远程打击系统组成的对抗体
系，通过截获GPS信号，引导陆、海、空、天各种平台的干扰机进行多方位的
机动干扰或分布式干扰，利用反卫星武器和精确制导武器实施太空打击和远程
打击。
对GPS系统的干扰，从技术上讲有压制性干扰和欺骗性干扰，只干扰GPS
接收机远远不够。
由于美军提高卫星信号的发射功率、GPS接收机加装自适应
调零天线及自适应滤波和直接接收P（Y）码等技术，都将提高GPS接收机的抗干
扰能力。
因此，干扰GPS接收机技术难度较大。
GPS／INS制导将削弱对GPS系统
的干扰效果。
若为增加干扰效果而增大干扰机的功率和干扰天线的尺寸，则容
易被探测和跟踪，受到反辐射导弹的袭击。
（1）对卫星进行物理摧毁
发射航天器直接撞击GPS卫星或利用反卫星激光器照射卫星；在GPS卫星
轨道附近部署卫星，由地面控制其变轨接近GPS卫星，尔后爆炸或撞击GPS卫星
；发射载人航天器或载人飞船接近GPS卫星，由航天员在太空破坏GPS卫星；发
射航天器破坏GPS卫星的太阳能电池板，使其不能始终对准太阳，破坏卫星的
姿态控制装置和推进装置，使其天线不能对准地面，干扰地面对导航、定位指
令的接收或使卫星偏离轨道；发射专用卫星干扰GPS卫星的微处理器，使其无
法处理和存储数据，或使存储器产生溢出，干扰GPS卫星的时钟校正精度和卫
星星历（卫星的位置）的数据精度。
（2）攻击GPS系统的地面监控设备
地面监控设备设在美国本土和太平洋岛屿上，有多层防御措施、防护工
事和伪装，而且采用分布式结构替换了原来的主控站主机，并配备了备份主控
站。
可利用精确制导武器实施远程打击；派遣特种部队，远程奔袭，深入敌后
，破坏GPS系统的地面监控设备。
（3）干扰GPS信号的上行通道
由于卫星只在通过位于美国地面监控设备上空时，才打开接收机，接受
地面指令，而且采用多种加密和抗干扰措施，对上行通道进行干扰不太容易。
（4）干扰GPS信号的下行通道
GPS接收机一直处于开机状态，而且要接收多颗卫星的信号，其天线波束
较宽，加之接收机与卫星相距17700km，信号相当微弱，对下行通道进行干扰
比较可行。
四、关于中国的北斗卫星导航系统
（1）建设北斗卫星导航系统的必要性和重大意义
卫星导航定位系统是典型的军民两用系统，它不仅具有极重要的军事应用
价值，而且具有重要的民用价值。
在未来的战争中，离开了导航定位系统作指
引是不可想象的。
因此，我们必须要从战略高度认识卫星导航定位系统建设的
意义。
一个国家的安全，不能依赖外国，必须依靠自己。
美国的欧洲盟友尚且如
此，何况中国。
在伊拉克战争期间，中国中远公司有一条远洋货轮，通过马六
甲海峡驶入印度洋后，被美国舰船拦阻，要求检查船只。
美国在伊拉克作战，
可以划临检区，但不能把临检区划到整个印度洋。
中国货轮不买美国的账，不
停船受检。
但后来这条船开的时间不长，发现船用GPS失效了，船被迫停下来
进行检修，但没有发现故障。
后来才明白是美国海军对中国货轮GPS进行局部
屏蔽。
很显然，如果中国的军事装备和通信联络也使用GPS，战时很可能发生
灾难性的悲剧。
对于美国的GPS系统，我们不能抱有任何幻想。
如果我国一旦
在台海问题上发生战争，美国就可能把东亚地区对我的GPS功能单向关闭。
因
此，我们一定要有自主知识产权的导航定位系统。
（2）北斗卫星导航系统概况
北斗卫星导航系统能够提供高精度、高可靠的导航、定位和授时服务。
中国采取了三步走的发展战略：
第一步，建成由3颗卫星组成的北斗卫星导航
试验系统，解决有无问题；第二步，建设北斗卫星导航系统，于2012年前形成
我国及周边地区的覆盖能力；第三步，于2020年左右，形成全球覆盖能力。
2000年到2003年，我国已成功地将3颗北斗导航试验卫星送入太空，建立
起北斗卫星导航试验系统，使我国成为继美俄之后第3个拥有自主卫星导航系
统的国家。
这意味着三步走发展战略的第一步已经完成。
目前，北斗卫星导航
系统工程建设已进入星座组网阶段。
目前，世界上已经建成和正在建设的共有四大卫星导航系统，分别为美国
的GPS（全球定位系统）、俄罗斯的格洛纳斯、欧盟的伽利略和中国的北斗。
除了GPS系统已经建成外，其他几个系统仍然处于建设阶段，而未来10年是各
系统建设的关键时期。
与当前世界上被广为接受的美国GPS卫星导航系统相比，北斗在未来的设
计应用上主要存在三大难点。
第一，如果要保持卫星导航的高精度，卫星上必
须配有高稳定性、高精度的原子钟，这方面中国和美国还有差距。
第二，美国
能够在全球范围内布控卫星监控网络，而中国则只能在本国区域内布网，这对
于卫星上天后的测控和维护是一大难点。
第三，GPS问世近30年，积累了大量
的空间实验数据，而其中最重要的太阳光压变化对于卫星所产生影响的数据，
已经建立起数据模型，精度很高。
而中国的北斗系统还处于起步阶段，还需要
在摸索中前进。
中国的北斗起步比GPS晚了20年，但在技术上，并没有落后很多，还有着
自己的特点。
正在完善中的北斗系统，计划一共由5颗静止轨道卫星和30颗非静
止轨道卫星组成，目标是最终建成和GPS一样的全球卫星导航系统，而且还要比
GPS多一项功能，即短信通信功能。
与GPS及其他系统相比，北斗卫星导航系统
最大的创新在于其把导航与通信紧密地结合起来。
“也就是说，既能知道‘我
在哪里’，也能知道‘你在哪里’。
”北斗卫星导航系统未来将提供两种服务
方式，即开放服务和授权服务。
其中开放报务，定位精度为10米，授时精度为5
0纳秒，测速精度0.2米/秒。
由于“北斗”卫星导航定位系统的简短通信功能可进行“群呼”，这项
功能用在军事上，意味着可主动进行各级部队的定位，也就是说中国各级部队
一旦配备北斗卫星导航定位系统，除了可供自身定位导航外，高层指挥部也可
随时通过北斗系统掌握部队位置，并传递相关命令，对任务的执行有相当大的
助益。
（3）北斗系统与反卫星系统须同步部署
毫无疑问，中国北斗系统不仅可以民用，也可以军用。
随着北斗系统完成
组网，中国军队的精确定位、精确打击能力将呈级数提高。
结合其他方面的能
力建设，中国届时将具有全球无缝精确打击能力。
由于中国北斗系统的独立性
，中国不必担心在全球定位、导航中受制于人。
尽管北斗系统刚刚发射7颗卫星，就已经引起太平洋对岸国家，也就是美国
的高度紧张。
一者，北斗系统完全可以媲美其GPS系统，在某些方面还比它先进
。
美国在全球定位、导航领域的垄断地位将被彻底打破；二者，美国近来已经
把遏制中国放在其全球战略的首位，一旦中国北斗系统成功组网，美国的军事
领先优势必然被大大削弱。
对此，美国势难甘心。
三者，中国原本就具有先进
的导弹研制、开发技术，其导弹射程、精度处于世界领先地位。
一旦装上北斗
系统，其精确打击能力全面提高，必将对美国本土构成更大的威胁，美国无法
再通过军事手段要挟中国。
美国在亚洲的霸权将不攻自破。
四者，自北斗系统
形成3颗导航能力以来，北斗的效能已经得到有效验证。
中国的北斗系统切实可
行，已经成为不争的事实，因此，北斗系统将成功部署，这一点已经不容置疑
。
美国军方已经扬言，一旦中美之间开战，美国将摧毁中国的北斗系统。
对
此，我认为不能单纯看作“口水战”，而应该看作美国军方的实际计划。
一者
，美国有这个能力。
它可以用激光、导弹等多种方式摧毁卫星；二者，战争一
旦打响，摧毁对方的情报搜集、指挥、定位、导航系统不违背战争原则。
所以
，对于美国的这一扬言，必须高度重视，拿出应对预案。
我认为，除了增强组网卫星自身的防护能力和抗打击能力之外，最好的办
法，就是实行北斗系统与反卫星系统同步部署。
之所以要同步部署，其实质是形成摧毁美国GPS系统的作战能力。
如果中美
之间爆发战争，中国同样需要摧毁美国的GPS系统和其他卫星系统。
而一旦摧毁
美国的卫星系统，美国的作战能力就被打掉一半以上。
这对美国而言，是无法
承受的毁灭性打击。
其结果，反而可以迫使美国与中国达成某种协议，把可能
发生的战争限制在一定的级别范围内，达到不战而屈人之兵的目的。
应该说，时至今日，中国已经具备部署反卫星系统的能力。
中国已经成功
进行了两次导弹打卫星的试验，中国的激光技术也是世界领先，加之中国拥有
世界领先的反导技术，与北斗系统同步部署反卫星系统是现实可行的。
在这里，不要害怕别人说中国要搞太空军事化，要打太空战。
既然太空中
已经拥有那么多的经济和军事资源，保护它们的安全和正常运行，就成为国防
建设的必然要求。
关键是，从美国成功试验空天飞机的情况看，太空军事化不
仅不可避免，而且，步伐不断加快。
在这种形势下，中国如果不及早采取措施
，将错失通过新一轮军事革命、实现与发达国家在军事领域并驾齐驱的良机。
今年是十二五规划的第一年。
在军事领域，中国有理有、有条件走的更快
一点，争取率先实现军事现代化。
因此，建议在十二五规划当中，进一步加大
国防建设工作力度，加快军事现代化步伐。
军费开支要增加，北斗系统和反卫
星系统的部署要提速。
相信，在不久的将来，中国军队将成为傲视环宇的伟大
军队！
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