打造全新陸地導(dǎo)航備份系統(tǒng)迫在眉睫

· 文| 北京空間科技信息研究所 趙爽

打造全新陸地導(dǎo)航備份系統(tǒng)迫在眉睫

· 文| 北京空間科技信息研究所 趙爽

2014年4月2日，俄羅斯GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一度崩潰，中斷了近13個(gè)小時(shí)。該事件顯然驗(yàn)證了此前業(yè)界多位專家一直發(fā)出的有關(guān)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)單一性和脆弱性的警告，并引發(fā)了關(guān)于開發(fā)備份導(dǎo)航系統(tǒng)的關(guān)注。

鑒于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的脆弱性，已經(jīng)涌現(xiàn)出了包括Locata公司、彈性導(dǎo)航與授時(shí)基金會(huì)（RNTF）在內(nèi)的多股力量，他們始終篤信打造陸地導(dǎo)航備份系統(tǒng)的重要性，并在為之不懈努力。鑒于全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)花費(fèi)金額巨大、易出問(wèn)題，而且運(yùn)行年代久遠(yuǎn)，陸地備份技術(shù)既能為其提供后備支持，同時(shí)又能提供衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法提供的區(qū)域可控性以及系統(tǒng)彈性。

Locata公司是一家私人技術(shù)公司，總部位于澳大利亞堪培拉，并在拉斯維加斯和內(nèi)華達(dá)州都擁有全資子公司。目前，Locata公司已經(jīng)獲得了由美國(guó)空軍（USAF）授予的“唯一供方”合同，為其提供Locata陸基導(dǎo)航定位系統(tǒng)，以確保美國(guó)空軍在GPS系統(tǒng)被干擾或服務(wù)受限的條件下仍可獲得定位、導(dǎo)航、授時(shí)的軍事應(yīng)用能力。

Locata地面定位技術(shù),是通過(guò)部署名為L(zhǎng)ocataLites陸基導(dǎo)航信號(hào)發(fā)射器，組建一套地面局域的導(dǎo)航偽衛(wèi)星星座，稱為L(zhǎng)ocataNet，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有GPS系統(tǒng)的備份補(bǔ)充。一旦部署完善，Locata獨(dú)特的納秒級(jí)精度的系統(tǒng)時(shí)間同步（TimeLoc）網(wǎng)絡(luò)，能使它完全實(shí)現(xiàn)與GPS相媲美的定位功能，而且是區(qū)域可控的。Locata公司的地面定位系統(tǒng)使得在室外和室內(nèi)環(huán)境的定位更準(zhǔn)確且更具有連續(xù)性，并有效拓展了GPS系統(tǒng)的覆蓋范圍。LocataNet可部署應(yīng)用的范圍非常大，從小型倉(cāng)庫(kù)，到露天煤礦，再到有人機(jī)和無(wú)人機(jī)（UAV）的進(jìn)近及著陸系統(tǒng)，可以說(shuō)應(yīng)用前景非常廣闊。

2013年，一家名為RNTF的機(jī)構(gòu)在美國(guó)成立，以爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)對(duì)美國(guó)舊的羅蘭—C系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的重新利用，從而為建設(shè)一個(gè)新的、私人資助的增強(qiáng)型羅蘭（eLoran）系統(tǒng)提供支持，并將其作為GPS的一個(gè)能力備份。

eLoran系統(tǒng)，即遠(yuǎn)距離無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，是一個(gè)固定的地面無(wú)線電信標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，其通過(guò)廣播頻率在100kHz的無(wú)線電信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航服務(wù)。由于它使用的頻率遠(yuǎn)比GPS系統(tǒng)低，這意味著其信號(hào)不會(huì)被針對(duì)GPS信號(hào)的干擾機(jī)干擾。同時(shí)，eLoran信號(hào)的功率也更強(qiáng)，平均要比GPS強(qiáng)130萬(wàn)倍，對(duì)此RNTF總裁高厄德指出，這意味著該系統(tǒng)可以用于室內(nèi)、地下、水下等GPS難以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航的地方。因此，支持者堅(jiān)持認(rèn)為eLoran將是一個(gè)完全獨(dú)立的定位和授時(shí)系統(tǒng)，并且完全可以在GPS被中斷的時(shí)候作為其備份使用。