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美发难“伽利略”不是对中国

中广网 2004-11-02 11:08:04
    

 近日,法新社10月24号援引美国《商业周刊》的报道说,如果欧洲计划建立的“伽利略”全球定位卫星系统被敌对国家,例如中国用于军事目的,美国有可能对该网络进行攻击。那么,“伽利略”全球定位卫星系统与美国的GPS系统有不同?为什么美方不愿意让所谓的“敌对国家”参与,美国方面的真实目的是什么?著名军事专家金一南日前接受了中央人民广播电台记者孙利的专访。

 伽利略卫星导航

孙利:我国目前最大的对外科技合作项目———中欧伽利略计划技术合作协议,10月10号在首都北京正式签署。中国是参加伽利略计划的第一个非欧盟成员国,中欧扩大在卫星定位导航产业方面的合作,并进入实质性操作阶段,业内人士认为意义重大。但是,我们在世界其他国家也听到了一些不和谐的声音,比如,法新社24号援引美国《商业周刊》的报道说,如果欧洲计划建立的“伽利略”全球定位卫星系统被敌对国家,例如中国,用于军事目的,美国有可能对这个卫星网络进行攻击。“伽利略”系统和美国的GPS全球定位系统有哪些区别?目前世界上有哪几套全球定位系统?

金一南:可以说,全球卫星定位系统是给人类工作和生活带来巨大方便的系统。今天,在人类推进经济全球化的时候,社会信息化,尤其全球网络的通畅、电信的通畅是推动经济全球化的重要因素。目前,全球有三套卫星定位系统,这里包括已经建成的和准备建设的三套系统。(GPS系统、伽利略系统、Glonass系统)第一套就是首屈一指的美国的GPS系统,GPS系统是利用覆盖全球的24颗卫星,完成在任意一个地点的精确定位,在任意一个地点都可以接收两颗以上卫星的信号,来确定这一点的位置。GPS系统实际上是上个世纪90年代中期投入商业运行的,后来,美国给全球提供了比较宽范的条件,比如说免除所有的使用费用,全世界各国广泛地使用,我们的国际航空、航海,包括我们的国内的大城市的有些出租车上面都有全球定位系统,这些系统都用得是美国的GPS系统。

孙利:GPS系统是否是现在全球运用最广泛的系统?

金一南:是的,因为他是第一套系统,所以应用范围最广。但是,美国在给其他国家使用时,在技术上打了很大的折扣,美国自己运用的是精码,定位精度在10米以内,甚至达到3-5米,别的国家想用,定位精度大约仅有100米的精度,为什么美国自己定位要非常精确,就是为了在军事上的应用,进行精确制导打击。比如说,我们1999年南联盟使馆被炸,那5枚精确制导炸弹,全部是GPS精确制导的炸弹,那5枚导弹均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上,这是GPS在军事上运用获得的效能。

美国一方面让大家用他的GPS,一方面他把精码封锁得非常严,那么他和欧洲产生了很大的矛盾,欧洲自己开发了一个全球定位系统,就是“伽利略系统”。这就是我们所说的第二套全球卫星定位系统。GPS系统是24颗卫星组成,已经运行十年了,而“伽利略”系统是由30颗卫星组成,它一直要到2008年才能在全球投入使用,因为“伽利略”开发的比较晚,就采取了更先进的技术,和更多的卫星的分布,伽利略就声称他要解决GPS系统解决不了的“城市森林”现象。

孙利:什么是“城市森林”现象?

金一南:就是当定位点处于大城市中,当高楼林立时,抬头向上望,找不到足够的卫星,不能进行精确的定位。

孙利:就是说在城市森林中,GPS的效能要大打折扣。

金一南:是的,“伽利略”系统为了克服这种问题,采取了30颗星定位,卫星密度更大,保证在“城市森林”的环境下,在任何一个高楼林立的定位点都能找到两颗以上的卫星。

伽利略系统计划卫星图

另外一点,“伽利略”对外公布的粗码也是比较精确的,欧洲戴姆勒-克莱斯勒研究和科技中心的克里斯托.威尔逊就曾经表示,如果GPS系统给你提供一条街道的话,那么“伽利略”系统给你提供这个街道上的车库。

孙利:就是说“伽利略”系统的粗码和GPS系统的精码相差不多。

金一南:对,“伽利略”的粗码大约在10米以下。

孙利:您所谓的“粗码”是否指的免费提供的定位服务频率?

金一南:是的,与GPS不同,“伽利略”卫星导航系统用两种频段工作。在地面上甚至会有3种信号:一是免费使用信号;二是加密且需要交费使用的信号;三是加密且需要满足更高安全要求的信号(如飞机导航)。如果使用“伽利略”系统,飞机能在任何机场降落,而不必考虑机场的技术设施如何。火车能在没有驾驶员的情况下高密度行驶。轮船即使在大雾中也能安全航行。如果卫星失灵,那么它在几秒钟之内就能发出警报。“伽利略”今天面临的第三个问题就是经济的困境,“伽利略”系统很先进,卫星很多,开发的国家很多,他们面临的最大的问题就是没有钱,没有足够的经费来支撑,所以,“伽利略”就采取了广泛合作的方法,比如,我国加入这套系统,我们是给“伽利略”投入了1亿5千万欧元以上的资金,我们已经成为合伙人,伽利略系统包括伽利略星都有我们的产权的一部分。

孙利:注资的比例也是较为可观的

金一南:对,我们是第一个加入的伽利略计划的非欧盟国家,但我们绝不是最终后一个,欧盟之外还有其他的国家想要加入。

孙利:有报道说,欧盟还想拉俄罗斯、印度等国家进入。

金一南:欧盟想拉俄罗斯估计比较困难,因为俄罗斯有自己独立的一套Glonass系统,这套系统是靠22颗卫星完成精确定位,大约要在今年到2006年左右投入使用。我们可以看到,GPS系统已经投入使用十年了,Glonass系统马上也可以使用了,伽利略系统在2008年投入使用,三套系统在全球形成了非常强的竞争。

孙利:与GPS和伽利略系统相比,俄罗斯的Glonass系统在技术上属于哪一个层次的?

金一南:其实,Glonass系统的技术层面和GPS系统相似,甚至,它的高技术含量比GPS系统还要差一些,比起伽利略系统的层次要低得多。虽然美国的GPS系统俄罗斯的比Glonass技术要早开发了十多年,但是我们不得不承认一个现实,近期由于俄罗斯的经济困难,在空间研究上投入少,俄罗斯的空间技术、电信技术还是落在了欧洲其他国家和美国的后面。如果非要排个队的话,那么在技术上,伽利略无疑是第一、GPS是第二、Glonass是第三。

孙利:据报道说,由于俄罗斯资金短缺,现在Glonass仍然只是个躯干。

中欧签订伽利略卫星导航等协定

金一南:现在美国最大的头痛就在这儿,美国人讲,伽利略系统绝对不能让别人用,如果敌对国家用,就要攻击这套系统,并且举了中国的例子。我觉得这点里面有点“醉翁之意不在酒”的意思,还有点儿“欲加之罪何患无辞”。美国针对的直接目标是伽利略系统,美国非常反感的是伽利略系统的开发,中国参加这个计划,他可能以此作为收拾伽利略系统的借口,绝不仅仅这一个借口,他还以找出别的借口来,美国人想垄断外层空间的所有事务,伽利略系统是打破这个垄断的一个非常大的力量。美国人有时挺迷惑,他认为,欧洲是和我们一体的,我们都是北约成员国,你为什么要单独搞一套系统,为什么不用我这套系统?

那么,欧洲为什么要不惜到处筹集重金单独搞一套系统?因为欧洲也明白,虽然跟美国是一体的,意识形态、社会制度没什么区别,也没有战略利益的矛盾和冲突,但是在关系到国家、民生,国民经济重大发展,关系到国家安全重大事项的全球卫星定位系统,欧洲人也明白绝不能在美国一颗树上吊死,绝不能受制于美国人,GPS系统,我可以对一个国家或地区开放,也可以关闭。

孙利:比如,在科索沃战争中,美国就曾关闭过巴尔干半岛上的卫星定位系统。

金一南:因为技术和资源都掌握在美国人手里,所以美国人实行了技术的单向关闭,民用的GPS系统全部封闭,但美军自己仍然能够使用加密的军用频率进行精确定位。美军使用GPS精确定位炸弹对我驻南联盟大使馆实施了轰炸。

当你非常熟练使用了GPS系统后,我使用技术屏蔽,可以使整个欧洲,或者亚洲都致盲,这个操纵权是掌握在美国人手里,所以欧洲为了自己的安全,认为有必要单独开发了一套伽利略系统。

孙利:这样可以不受制于美国。

金一南:尤其是美国实行的单边主义唯我独尊,欧洲开发这套系统核心就是不能受制于人,欧洲必须要有自己独立的力量,伽利略系统刚开发时,美国实际上最先置疑的是频率,美国指出,伽利略系统和我的频率靠的太近了,干扰了GPS系统,必须改变或取消这套频率。非常像狼要吃羊,狼在上游,羊在下游,狼说,你污染了我的水了,不管什么原因,就是要吃。

孙利:所以华盛顿的官员就曾表示,建立伽利略系统没有必要。

金一南:因为美国人认为,GPS系统免费使用,何必单独开发一套伽利略系统?实际上,如果大家都免费使用美国这套系统的话,美国可以凭这套系统号令全球,美国人可以通过技术操纵实现一超独霸。我们讲,世界多极化的概念绝不仅仅是政治理念,它包括很多技术层面的问题,我们认为,多个的,多单元的,多元的全球定位系统本身就是国际政治多极化的一个重要保证。伽利略系统、Glonass系统、GPS系统这些分别的系统单独形成体系,这就是世界多极化来自于技术层面和外层空间的保障。这种保障非常重要,我觉得欧洲的这一步做得非常好。外层空间一向被美国人认为是其他国家的禁区,所以美国能够找很多的理由,指责别人,但最终的予头是对准伽利略系统的,是对准欧盟这种单独的行动的意向去的,他把我们作为攻击欧盟的一个借口。

孙利:从这件事我们可以看到,空间技术的平衡也是平衡国际秩序的一种方式。

金一南:这是一个最根本的,军事行动上要追求至高点,国际政治也是如此,居高临下就是优势,今天世界多极化的至高点就是外层空间。所以我们可以这样认为,无论是GPS,还是Glonass,或是伽利略,它无疑是维护一个国家安全的本源,这种安全绝不仅仅是军事安全本身,也包括经济安全、文化安全、政治安全等等一系列

孙利:我们知道,伽利略计划是以欧洲为主体的全球定位系统,它可能投资几十亿甚至上百亿欧元,欧洲又是美国的传统盟友,如果美国认为所谓的敌对国家把伽利略系统用于战争,美国真的会攻击欧州的卫星吗?

金一南:欧洲从一开始就声明,伽利略系统主要是应用于经济建设和发展全球精确定位,伽利略系统并不提供给别人用于军事打击的目的,所有的合伙人,无论提供多少资金,伽利略系统不可能提供给他用于军事目的的精码,伽利略的开发初衷不是这样的。伽利略卫星导航系统在中国的交通运输和移动通信等方面具有广阔的应用前景。中国参与这一系统,完全用于民用目的。伽利略系统作为新一代全球卫星导航系统,能够给用户提供更加可靠、更加安全、更加精确的卫星导航服务信号,在中国民航、铁路、水运和公路方面,以及移动通讯方面具有广阔的应用前景。所以,就这一点而言,美国的目的不在于伽利略的用途,而在于伽利略本身。

 背景资料

 打破GPS“一统江山”局面 “伽利略”技高一筹

    当奔驰的车辆行驶在车流熙攘的高速公路上时,司机启动自动驾驶系统,就可悠然自得地读书看报。车辆能自动与前车保持距离,自动刹车或超车,自动驾驶系统能够精确到厘米。在不打搅车内乘客读书看报的情况下,它能自动选择一条能避免堵塞的道路前进。到达目的地后它会自动报告:“您已到达。”这些听起来犹如神话,其实它都依赖于来自太空的信号。这种高度精确的太空信号就是由比GPS更先进的欧洲“伽利略”卫星导航系统提供的。
    
    GPS难言之隐

    冷战后,美、俄围绕太空权的斗争展开了激烈的角逐,美国的GPS(即美国全球定位系统的简称)问世后,俄罗斯的Glonass也紧随其后。这两种系统都能够操纵普通导弹和巡航导弹准确的击中目标。但由于Glonass资金长期短缺,导致Glonass只剩下个躯干,只有GPS卫星导航系统一花独秀,处于垄断地位,“一统江山”。

    GPS在近期几场局部战争中可谓出尽了风头。海湾战争中,美军首次应用,战争中它以精确制导“千里穿杨”,令世界为之动容。10多年来GPS全球定位系统一直运转,从定位救险,到实施精确打击,又导演出一幕幕精彩的人间悲喜剧。

    GPS虽有“一统江山”的本领,但同任何高技术装备都有优势和缺陷两个方面一样,它同样存在自己的“死穴”、“盲点”———即干扰与抗干扰问题。因为一般情况下,从卫星反馈到地面的GPS信号很小(一般为—160DBW),如果对方采取瞄准式干扰、阻塞式干扰或欺骗式干扰,都会使GPS接收机无法正常工作,从而使其定位、导航精度降低或产生误导,这就如同“摘”去了舰队、机群、各种导弹的“眼睛”。如对方仿制并发射一组大功率的GPS卫星,交替经过上空,并模仿其频率密码,就使其接收到若干不准确信号和错误信号,从而使其失去指挥控制。或对方以装有模仿GPS信号发生装置的飞机,不定时地在其上空飞行。因飞机高度低于卫星,其信号比卫星大得多,干扰能力强,也可以干扰其对GPS信号的接收,达到不能准确定位的目的。美国防部很早就认识到GPS制导武器的潜在危险,因此一直在从事GPS制导抗干扰技术的研究,但都收效甚微。因此,GPS接收机综合抗干扰能力,已成为GPS生存发展的重要一环。

    “伽利略”技高一筹

    “伽利略”有许多新本领,戴姆勒-克莱斯勒研究和科技中心的克里斯托·威尔逊公开承诺:“精确性和安全性对‘伽利略’卫星导航系统来说将不是问题,我们的定位要精确到厘米。”与GPS相比,这两种系统之间存在巨大的差异。“伽利略”确定地面位置或近地空间位置要比GPS精确10倍。如GPS只能找到街道,而“伽利略”系统则能找到车库门。

    与GPS不同,“伽利略”卫星导航系统用两种频段工作。在地面上甚至会有3种信号:一是免费使用信号;二是加密且需要交费使用的信号;三是加密且需要满足更高安全要求的信号(如飞机导航)。如果使用“伽利略”系统,飞机能在任何机场降落,而不必考虑机场的技术设施如何。火车能在没有驾驶员的情况下高密度行驶。轮船即使在大雾中也能安全航行。如果卫星失灵,那么它在几秒钟之内就能发出警报。

    GPS的其它缺点,在“伽利略”系统中也不会出现。配备GPS导航仪器的步行者、登山者或山地车骑手往往会走些弯路,因为山崖和高楼会使信号失真。“伽利略”系统将把已经免费使用的信号的精确度从15米精确至6米。如果想得到更精确的信号,就必须订购加密信号。如果“伽利略”卫星导航系统扩建完毕,甚至能确定处于紧急状况的房间的位置。

    “伽利略”令美国人不安

    伽利略的研制并不完全在于欧洲要赶上美国,它的诞生的确也是事态所逼。远的不说,就以近年发生的危机和战争为例,每每到了这种时刻,美国方面操纵GPS的机构便做出决定,为了保证和加强GPS的军事用途,暂时关闭它的民用性能,比如关闭高速公路和电话手机对GPS信号的接收。好比鱼和熊掌不可兼得,到了危机时刻,军用与民用的分离是一种忍痛割爱的决定。但它是必须的。一个作战军人或作战小组靠GPS在划定方位,制订下一步前进路线。GPS可以告诉野外作战人员正处于哪一位置。目前,在阿富汗执行任务的士兵若是没有GPS,光靠地图的话,面临的困难和危险就要比现在大得多。这套定位系统是现代军事装备中不可或缺的一个组成部分。

    美国人的雄心壮志不止于此。他们希望能够扩大GPS的用途,借助GPS的导航功能,提高智能导弹和智能炸弹的投放准确率,让军事轰炸精确程度不差打击目标数米。为了达到这一目的,美国需要得到新的导航频率,而这一频率目前已被欧洲人为开发伽利略而占据。令美国人感到不安的还有,同GPS相比,伽利略防干扰性更强,定位准确性更高:它为物件定位的精确度为1米,而目前GPS的精确度却为20米。

    “伽利略”前景广阔

    围绕争夺太空统治权的战斗正在拉开帷幕。欧盟开发的卫星导航系统,打破了GPS“一统江山”的局面。“伽利略”卫星导航技术的出现,使“山姆大叔”吃惊不小,因为他们历经多年艰辛创立的GPS,在“伽利略”面前如同“小巫见大巫”。毫无疑问,美国、欧盟和俄罗斯是争夺卫星导航未来统治权的三位主角。

    “伽利略”有着广阔的发展前景,它营运后,不仅广泛地用于军事领域,精确的操纵汽车、飞机、轮船和火车的运行,而且还广泛地用于民事领域,为其它方面的服务和应用创造14万个工作岗位。建立和初始运营该卫星导航系统的费用将达到35亿欧元,而收入则会达到180亿欧元。虽然GPS早就为非军事用途发送信号,但是美国军方可以随时篡改、伪造和关闭信号。科索沃战争中,美国人就关闭了信号,造成整个巴尔干地区都无法收到信号。因为他们担心塞尔维亚的防空系统利用该信号操控导弹。毗邻的奥地利受到波及。因此,许多非军事用户不敢在对安全有很高要求的领域内(如飞机)使用GPS导航,更加看好“伽利略”卫星导航系统。

    欧盟抓住这个有利时机,打算由非军事工业财团运营的“伽利略”系统来填补民用方面的空缺。由于“伽利略”采用了新技术,在性能上它将高于美、俄的现有定位系统,加之它能与现有的卫星定位系统兼容,因此应用前景十分广阔。预计第一阶段计划在2005年之前试运4颗卫星。第二阶段从2006年起将先后发射38颗卫星至运行轨道。该系统将于2008年投入运营。

    人们喜爱强调GPS和“伽利略”之间的区别,但事实上,“伽利略”并非只可民用。专家认为,民用还是军用常常只是一个观察者的视角问题。如果伽利略系统果真像人们盛赞的那样精确与可靠,将它用于军事目的是完全可以想象的。

    可以预测,未来的“伽利略”卫星导航将在未来高技术战争中担当起举足轻重的角色。

    ■新闻缘起

    中国科学技术部和欧盟委员会十月九日下午在北京正式签署伽利略计划技术合作协议,中国由此成为参加伽利略计划的第一个非欧盟成员国,并成为伽利略联合执行体中与欧盟成员国享有同等权利和义务的一员。这标志着中国的卫星导航已走上国际合作的道路。

    ■相关链接

    “伽利略”由欧盟的戴姆勒—克莱斯勒研究和科技中心研制,系统的基本构成包括星座与地面设施、服务中心、用户接收机等。我们知道,GPS星座由28颗卫星(4颗为备用星)组成,分布在6个轨道面内。“伽利略”有30颗卫星组成主系统,卫星采用中等地球轨道,均匀地分布在高度约为2.4万公里的3个轨道面上,当汽车自动驾驶系统打开后,在2.4万公里的上空环绕地球的30颗卫星将操纵汽车运行,另有12颗作为辅助运行,在个别卫星失灵的情况下起替补作用。其实“伽利略”系统的原理和GPS相似,以至于这两个系统可以相互兼容:装配原子钟的卫星在精确的轨道上围绕地球飞行,不断地发送卫星位置和时间的信息。接收者可以通过时间信号的延迟和轨道数据,计算出自己的当前位置。

 



来源:中国广播网  责编:陶宏祥
      
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