最近,一段视频非常火热,中国籍海员在驾驶一艘货轮抵达伊朗附近海岸的时候突然发现GPS信号无法使用。他迅速切换到了北斗信号马上恢复了导航服务。他感叹说:“还好咱们有中国北斗!”船上也爆发了一阵欢呼声,还好有北斗代替GPS。
为什么GPS不能用,而北斗能用?这里涉及到一些比较专业化的问题。
【GPS在伊朗海岸数据中断】
目前世界上有4个主要的全球导航卫星星座,美国的GPS、中国的北斗、欧洲的伽利略和俄罗斯的格罗纳斯。GPS星座和北斗星座的性能最完善,运行稳定性最好,因此使用最广泛。
这两个星座各自都有三个工作频率,民用用户一般只能使用第1类频率。GPS的第1类频率称作L1,中心频率是1575.42兆赫兹。北斗系统的第1类频率称为B1,中心频率也是1575.42兆赫兹,和GPS兼容。
其实伽利略系统和格洛纳斯系统的第1频段也设置在1575.42兆赫兹。这是中美俄欧四方达成的兼容互操作协议,主要是为了方便民间用户用一种天线设置就能够接收4个星座的信号,改善导航性能。
但是如果一个有敌意的对手利用导航卫星的信号来杀伤星座的东道主,那不就成了搬起石头砸自己脚吗?所以美国军方制定过一个政策,在交战地区关闭 GPS的民用信号。这种所谓的关闭,不是真的把卫星关掉,而是在当地采取电子干扰措施,让L1频段无法使用。
【北斗系统可以正常工作】
按理说美国要是干扰掉了自己的GPS,北斗也会受到同频干扰。但是这两个信号频段采用了不同的调制方式, GPS采用的是二进制相位调制,简称为BPSK,北斗是采用的是正交移相键控调制方式,缩写为QPSK。
也就是说,即使美国人在1575.42兆赫兹这个位置上释放电子干扰,阻止伊朗使用GPS信号,那么北斗用户还是能够从纷繁杂乱的干扰信号当中把正确的导航信息处理出来,确定自己的位置。其实另外两个星座的调制方式也不一样,格洛纳斯系统采用了二进制偏移载波调制,简称为BOC。
伽利略系统采用了复合二元偏移载波调制,简称为CBOC。如果一个星座的信号受到了干扰,用户还可以通过另外三个星座进行准确定位,对于中国水手来说,眼看GPS不能使用,第一反应当然就是切换到北斗信号上。
民用信号的抗干扰能力一般是比较弱的,即使另外三个星座采用了不同的调制方式,美国人想把它干扰掉也并不困难。为什么留着北斗信号正常工作呢?
【船上设置了一键切换北斗和GPS】
这是因为北斗系统是中国拥有的全球天基基础设施,在中美不曾发生直接冲突的情况下,美国不能随便干扰北斗的信号。
美国军方也确实发布过政策,在战争和冲突时刻,要把交战区域的各种民用导航卫星信号全部干扰,对手无法使用。但是这种政策的实施需要高层授权。美军如果仅仅干扰自己的GPS信号,可能在战区级别进行协调就可以了。要干扰别家的卫星导航信号,就需要国防部甚至总统批准,这就不是一件小事了。
而在中美不存在直接冲突的情况下,美国方面如果一定要对某个区域的北斗民用信号进行干扰,必须和中方打招呼,得到中方的同意至少是默许之下才能够动手。如果擅自干扰了中国的导航卫星信号,就直接损害了中国的利益。那么中国就可以采取报复措施,选择一个区域对GPS信号进行干扰。让美国人用不成GPS
那么对于全球其他地方的用户来说,只要手里拿到了兼容北斗的卫星导航定位系统,多数情况下就不再需要担心美国的GPS干扰。虽然这种公开信号的精度很难支持军事行动,特别是很难用来支持精确制导武器的投射,但是民间用户用它来进行自驾游、步行导航、航海和航空活动还是没有什么问题的。
【船员对北斗非常满意】
所以我们可以看出,北斗系统不仅仅是一个导航定位的工具,也是中国全球影响力的直接投射。目前中国正在国际范围内推广北斗系统的应用,国际海事组织和国际民航组织已经正式把它加入了相关国际标准当中,特别是具备了服务于生命安全相关活动的资格,这是对北斗技术水平和运行稳定的高度认可。
那么其他国家能不能反过来干扰GPS信号,让美国人自己也用不成?这就涉及到更加复杂的电子干扰技术。 GPS的L1频段干扰起来并不困难,俄罗斯出口的干扰机都已经实现了几次成功的干扰作战。
为了避免这种敌意干扰影响自己的作战,美国军方早已经开通了第3个信号频率也就是l5,并且采用了新的军用M码。要想对这些新的频点和编码进行干扰就没那么简单了,必须要对卫星导航技术有深刻的理解,自身还要拥有强大的军用电子工业。目前能做到这一点的国家并不多,除了中国\俄罗斯以外,其他都是美国阵营的成员。
所以从这件小事我们可以看出,拥有北斗导航系统是多么的重要,它避免了我们在这个至关重要的时空基本领域受制于人。
更新时间:2025-10-17
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