主题：【原创】探讨中国军队人员能否配备GPS系统兼谈中国的航天国防 -- 不爱吱声
家园 【原创】探讨中国军队人员能否配备GPS系统兼谈中国的航天国防 看到席琳的关于中国军队飞行员应该配备GPS系统的建议，很有启发。这里单独发个贴，谈谈我对此事的看法，兼谈谈我对中国航天国防的看法，欢迎大家指正。
GPS系统最早用于军事。60年代末美国开始研究用卫星导航的原理，来满足高动态飞机、导弹等的导航定位需要。1978年起开始发射和建设军用导航卫星系统。1993年整个系统部署完毕。现在，GPS全球定位系统已由军用转为民用，被广泛用于警务、交通、野外探测等民用方面，只是接收机性能参数有所区别，确实给失踪人员收索带来很大方便。
但是我认为于中国军队是并不可以使用这一系统的。因为，这套系统是由美国国防部建立起来的，目前在轨的共有二十几颗卫星。所有卫星均为美国监控，用于民用没有问题。用于美国本国军队也没有问题，但是用于中国军队，中国军队的问题可就大了。要是中国飞行员每人来一个GPS发射接收器，就相当于将自己的任何时候的方位免费告诉给了美国，中国也就无密可保了，对于美国来说可是得来全不费功夫。所以中国军队目前是无法使用GPS系统的。
那么中国战时如何对付美国的GPS系统呢？
我考虑可以有以下几个有效手段：
1。发展自己的反卫星武器。将GPS系统的某个或某些卫星敲掉，导致GPS系统失灵。这个方案可实施性很好，所需技术基本成熟，中国有能力短期研制出来相应武器。据我所知，中国正在做这方面的研究，并且有所成效。
2。发展自己的GPS系统。这个方案周期长，费用高，短期内无法见效，但从长远来讲，只有发展起来自己的卫星定位系统，才能打赢未来的天战，使自己立于不败之地。
另外想说的一点是从我国家利益的角度来讲，从中国发展战略角度来讲，航天事业应该优先发展。因为航天技术比较成熟，与其他发达国家差距并不大。轨道变轨技术，火箭运载能力，远程控制系统（包括电子与宇航员）等等发展航空武器最关键的技术都已经通过载人飞船的发射得到验证，因此中国发展航天是个扬己之所长。在中国所有国防科技领域中，也只有航天还可能会有所突破，建立自己独有的武器，成为中国军队的撒手锏。而其他的领域由于差距过于明显，所能做的只是尽量缩小与发达国家的差距，只能是避己之所短，很难发展出类似的战略武器来。所以从这一点来看，航空对国防的重要意义也是不言自明的。
真心希望中国的航空事业能快速发展，希望大家多多关心中国的航天工业，希望自己有机会可以为其做点事情。
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 GPS是被动导航 使用者不发射信号，所以不存在暴露问题。
我军使用GPS问题有两个：
第一，民用信号精度受限制，虽然美国现在取消了频率抖动干扰，但是随时可以恢复。比较现实的解决方法就是DGPS(差分GPS)，就是在地面设立基准导航信号站，提高导航精度。
第二，美国现在研究在战时关闭特定地区的GPS信号。短期解决方法是利用俄国的GLONASS和欧洲的伽利略，根本解决办法是等北斗2代投入使用。北斗2代有35颗卫星组成，大体就是30颗和GPS类似的中高轨道卫星+5颗静止轨道卫星。2010年前先覆盖我国和周边地区，然后再逐步扩展到全球范围。加入静止轨道卫星，可以在特定区域提高导航精度，可以提供民航飞机进场等精度要求特高的项目。
家园 一个BUG，GPS接收器是不发射信号的。 “要是中国飞行员每人来一个GPS发射接收器，就相当于将自己的任何时候的方位免费告诉给了美国，中国也就无密可保了，对于美国来说可是得来全不费功夫。所以中国军队目前是无法使用GPS系统的。”
由于GPS工作的原理，GPS接收器是不发射信号的。如果要失事人员定位之用，可以用别的线路实现--和GPS芯片完全无关的线路，好像应该不存在LZ所说的障碍。
第二，解放军当然应该有自己的定位导航系统，原因是不能受制于人（GPS系统可以随时对民用关闭）。北斗就是这样的系统，而且比之GPS也更经济。但是由于原理上的原因，还不能实行全球制导，而且在赤道附近没有精度。
家园 2000年5月1日之前... 2000年5月1日之前美国军方一直都在GPS的信号里加了干扰。这个干扰军方的GPS接收器可以将其消除。民用接收器因它的存在有100米级别的误差。后来克林顿总统签署命令于2000年5月1日美国东部时间晚8时停止干扰。从此民用GPS产业，包括地图/导航/位置服务(LBS)软件硬件业大兴。
由于地球是圆的，不同的地域在任一时刻只能看到24颗卫星（实际数量是30多颗）中的一小部分。所以美国在不影响自己和友邦民用的基础上，对特定地域可以实施定点干扰(理论上)。
最后再啰嗦一点原理。
看到楼下有朋友说GPS是用多普勒效应定位，这是错误的。GPS接收器是在已知卫星的三维坐标的条件下，靠计算和三颗卫星的距离来确定自己的三维坐标。但为什么都说GPS接收器要依靠4颗卫星呢?这就要说说距离是怎么算出来的.理论上说卫星发的每祯信息里都有精确的发射时间,接收器受到该信息后,对一下自己的钟表就能知道该信息花了多长时间才传到.这个时间乘以光速就是距离了.问题是普通接收器的钟表哪有那么准?一微秒的误差几百米就出去了.所以接收器把自己钟表的误差也作为变量,引入第四颗卫星的信号来求一个四元方程组.这样X,Y,Z,Time四个变量就有解了.这也是为什么GPS接收器可以用作精确时钟的道理.不过多普勒效应也不是完全没用,在现实世界中比如你在飞机上,接收器在以上原理基础上,在提高精确度时是要在算法里考虑到多普勒效应的.
家园 谈GPS这是俺的专业呀！ 鲁皮的博士论文就是用软件写成了一个GPS软件接收机，现在干的工作就是高灵敏度GPS接收机设计，现在手边正在写一块定位的算法，所以也忍不住冒个泡泡。
首先，我可以向毛主席保证，gps接收机绝对是单向的，只管接受，不管发射，和中国的北斗系统是不同的。北斗是双向的，必须要有一个向卫星发射的上行链路，所以是一种主动定位方式；GPS只有一个接收链路，所以属于被动定位，只要你自己不接个无线电台，谁也不知道你的位置，其实GPS接收机的工作原理和收音机的原理类似，都是高放，下变频，基带处理，解码，最后的导航算法，国安局只能侦听非法电台，谁听过侦听收音机？
第二，覆盖全球的星座是24颗星，这些星是用不同PRN码来区分的，学过cdma的朋友应该知道PRN码是怎么回事。定位精度取决于码片的宽度，民用码是叫做CA码，军用码是P(Y)码，两者的区别一个是码片的宽度，一个是码发生器的结构（P(Y)码的码发生器是不公开的，CA码得是公开的）。码片地宽度直接决定了定位的精度，CA码的码片宽度大约是1微秒，P(Y)码的码片大约是CA码的十分之一。一个微秒的误差造成的定位误差是300米，用1微秒乘于光速就可以得到这个结果。 楼下爱自由兄说
一纳秒的误差几百米就出去了，这个有点跑火车了，呵呵。但爱自由兄对于为什么要用四颗卫星解释的很专业，这里还是要花一下。第三，多普勒效应的作用是解算速度。从四颗卫星得到的四个观测量是距离量，将这四个量对时间求导就得到速度观测量，这个就是和多普勒频移成正比了，从星历数据里可以计算出卫星的精确位置和速度，于是就可以结算出用户的速度。
等有时间了想在科技版写个gps的科普文章，就是找不出大块时间。
家园 这和报姓名有什么区别 家园 一点补充 鲁兄,首先声明我非GPS专业人士,此举纯属弄斧
鲁兄你在楼下对CatOH的回答只涵盖了GPS卫星精确定位中的空间部分,这些都有公式可循,属于可被预测的(predictable)部分.但如果不可预测的因素导致卫星轨道出现偏差怎么办?
GPS系统还有地面控制部分.地面控制部分由五个观测站,一个中心控制站,三个地面天线组成.
五个观测站分别在夏威夷,关岛,南太平洋亚森欣岛,印度洋的迭戈加西亚岛,和克罗拉多,它们监视卫星的轨道并接收卫星广播信息并将这些信息报告给位于Schriever空军基地的中心控制站;中心控制站根据数据的汇总确定卫星的轨道是否有偏移,原子钟是否漂移.最后由位于关岛,亚森欣岛,迭戈加西亚岛的三个地面天线通过上行链路反馈给卫星.卫星相应的会调整它们广播的星历.
这样,接收机就能实时的收到新鲜的星历了.
家园 花等GPS馅的包子 家园 谁听过侦听收音机？ 俺听过。
当年是禁止收听“敌台”的，当时就有传说收听敌台会被安全机关侦听到。不过俺是不信滴。
严格说起来，侦听收音机还是有可能的。现在收音机基本上用超外差的，这种调幅收音机把选中的频率变换成455kHz（以前是465）的中频放大后再整流成音频。这455k中频己经接近中波的低端（540k），是会发射的，其中就带有选中频率的信息。当然中频发射的电波非常微弱，要侦听也只能在很近的地方。
如果是调频收音机，中频好象是10M，这就更容易发射了。
家园 这种方法没有实用性 一方面收音机这个“信号源”实在太弱，另一方面在当代条件下，广谱电磁干扰信号远强于收音机溢出的信号，一个小电机比如电动剃须刀就足矣使对收音机的定向侦听失灵。
家园 信号源确实太弱，侦听非常困难，但不是没有可能。 而且那时候没有家用电器，收音机也不多，工业电动机、汽车也不多，电磁环境比现在好很多。
中周有铁壳，但放大线路和之间的连线无屏蔽，多少还是有点泄漏。也不是没有那么长的天线就一点幅射也没有。
当然对这种专为找收听敌台而侦听的说法我也不信，我多次听过也没见什么人上门。
家园 要找肯定行 古板的英国在很久以前要求使用收音机的人购买使用执照。
作为执法的手段，BBC对收音机的定位是很准确的。精度在米级别。
现在对电视的定位可以达到同一级别。
- 复 要找肯定行
家园 BBC对收音机的定位? BBC不是电台吗？还管侦听？
收宝的手段？
家园 BBC肯定有手段的 BBC和CCTV在70年代很像的。节目里面的广告是基本没有的。
BBC的收入不是靠广告，而是要靠收取听众的licence费用。为了防止有人收听节目不付钱，对收音机和电视的监视定位是必须的。
现在虽然有变化，单论广告的数量，BBC还是最少的。
广播的licence在1971年就被废止了，因为那时收音机的体积就很小了。如果人们随身携带的话，是无法定位的。
现在BBC还继续对电视收取TV licence，每年100多磅。
如果有人知道把电视隐藏起来，不被发现的办法就太好了。我的经验是，新的电视在3个礼拜内绝对收到警告信。一般的定位精度可以达到具体的房间位置。