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“北斗”与“格洛纳斯”合作的背后
但自建卫星导航系统并不是一帆风顺,无论是中国的“北斗”还是俄罗斯的“格洛纳斯”都受到来自外界的限制,尤其是“格洛纳斯”的发展,算是“历经坎坷”。
“格洛纳斯”从建设到全球组网 历经坎坷
“格洛纳斯”项目是前苏联在1976年启动的,计划使用24颗卫星实现全球定位服务。与GPS码分多址体制(每颗卫星的信号频率和调制方式相同,不同卫星的信号靠不同的伪码区分)不同,格洛纳斯在设计的时候就采用频分址体制,卫星靠频率不同来区分。所以,格洛纳斯可以防止整个卫星导航系统同时被敌方干扰,具有很强的抗干扰能力。
“格洛纳斯”轨道星座
但苏联的卫星和电子设计水平和美国有很大差距,苏联的这些卫星设计寿命只有一年,真实的平均在轨寿命也只有14个月。
苏联解体后,俄罗斯继续发射卫星建造格洛纳斯导航系统,因为比中国的“北斗”和欧洲的“伽利略”建设时间早,不到三年时间,俄罗斯就完成了组网工作。
由于苏联的火箭发射能力强大,一开始计划就是用一箭三星的方式发射卫星。由于多次发射失败和卫星工作寿命较短,所以一直发射到70多颗卫星时,到1996年格洛纳斯卫星星座才达到额定工作的24颗,宣布正式投入完全服务。可惜好景不长,由于苏联的解体和俄罗斯的经济困难,格洛纳斯星座的卫星数量至2002年最低降到7颗卫星,维持正常工作的卫星为6颗。
本来对卫星导航失去兴趣的俄罗斯,被2003年的伊拉克战争“打醒”,迫使俄罗斯领导层重新对卫星导航系统重视起来。
从2003年开始,格洛纳斯系统又进入复苏阶段。以每年差不多发射6个卫星的速度回归,加上卫星寿命有所增加,所以到2011年12月8日,格洛纳斯星座又恢复到24颗卫星的完全工作状态,完成全球组网。
缺钱缺元件 “格洛纳斯”面临停运的危险
现今的“格洛纳斯”在轨卫星群包括27颗卫星(25颗“格洛纳斯-M”和2颗“格洛纳斯-K”),但是,“格洛纳斯-M”卫星群中有16颗已经超出服役期。
实际上,“格洛纳斯-M”属于上一代产品,寿命有限。据报道,俄罗斯方面打算,将“格洛纳斯-M”于2025年全部退役,全部更换新一代卫星“格洛纳斯-K”和“格洛纳斯-K2”。
面临淘汰的“格洛纳斯-M”卫星
“理想很丰满,现实很骨感”,俄罗斯的“格洛纳斯”目前面临两个尴尬的情况,一是没钱更新系统,二是买不到卫星制造所需的零部件。
自乌克兰事件以来,西方对俄罗斯的制裁让其经济购买能力大幅下降,缺钱是俄罗斯最大的问题。自2014年以后,“格洛纳斯”的卫星发射基本处于停滞状态,没有足够的经费对该系统更换卫星,进行维护。
一直以来“格洛纳斯”主要用于军事用途,民用市场的占有率不高,在民用领域的性能还不如中国的“北斗”,再加上“格洛纳斯”在民用方面缺少计划,毫无收益可言,没有形成民用市场补贴研发的良性循环,而俄罗斯民众一直使用美国的GPS,所以新一代卫星能否及时补充,还是一个问号。
还有一个鲜为人知的事实是俄罗斯能造火箭、大飞机,但是对电子元件真是束手无策,大部分电子元件都要依靠进口,即使是如今他们仍引以为傲的联盟系列载人飞船,也大量依赖进口电子元件。
俄罗斯现役最大运载火箭为“质子-M”运载火箭
航天技术发展实际也经历了机械化与信息化两个发展阶段。半个世纪前将阿波罗飞船送上月球的土星五号火箭,其地月转移轨道运力迄今为止无人超越,但是45吨的阿波罗飞船的计算能力还不如今天的一部智能手机。
俄罗斯方面也承认,由于制裁造成外国配件不足,用于全球导航系统的“格洛纳斯-K”卫星的量产遭遇麻烦,而俄罗斯尚未建成自己的配件平台。
新一代“格洛纳斯-K”卫星难以量产
“格洛纳斯”卫星外国配件占比高的问题由来已久,但是在西方国际对俄罗斯实行制裁的5年来,俄罗斯一直未能研发出相应的国产配件。
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