防止地面測控網絡癱瘓的自主導航技術

提示:上一課講測控網的時候,提及主控站的重要性。GPS為了保護主控站,明面上安排有重兵把守,暗地裡還私藏備胎。不僅僅是GPS,其它衛星導航系統均有采取類似手段保護測控網的安全。隨著科技的進步,自主導航技術的出現,逐漸讓派駐軍隊和隱蔽備份顯得有點多餘(本文共1467個字,閱讀約需3分鐘)。


防止地面測控網絡癱瘓的自主導航技術

在自主導航技術的支持下,不僅僅是主控站,即使監測站、注入站全部都炸掉也不怕。以GPS為例,當測控網絡全面崩潰之後,該系統能繼續提供60天的精準定位服務(2米的誤差範圍)。60天時間足夠打一場局部戰爭了。因為當主控站被炸燬之後,基本也就宣佈開戰了。像1990年前後的巴拿馬戰爭和海灣戰爭,四十多天就結束戰鬥!

防止地面測控網絡癱瘓的自主導航技術

祈願世界和平

如果自主導航的時間延長到365天甚至更長,測控網絡是否可以永久關停?

自主導航技術的確可以極大減輕測控網絡的工作壓力,但測控網絡的重要性卻無可替代!以汽車無人駕駛技術為例,在這項技術因為爛大街而變得毫無門檻(或者說在被證明是百分之百可靠)之前,誰也不敢在駕駛位專心致志地組隊吃雞,不過,愛美的女司機也許可以放心大膽地穿高跟鞋了。

防止地面測控網絡癱瘓的自主導航技術

毫無疑問,隨著科技的進步,60天絕對不是上限,365天也並非不可能,但是,不論自主導航或是人工智能,任何一項科學技術進步的關鍵,必須牢牢掌握在人類手中。

自主導航技術的原理是什麼?

自主導航技術的初衷,就是想替代測控網絡。測控網絡的主要工作就是:利用陸海空各種手段監測衛星的飛行狀態,並且利用注入站發送指令讓其在既定軌道上運行。所以,只要自主導航技術能夠監測衛星的飛行狀態,並且引導即將出軌的衛星正確入軌,測控網絡就可以退出歷史舞臺!實際上,手機或者汽車,根本就不關心地上的測控人員是休假還是加班,他們只關心定位準不準,導航軟件是否能找到避免擁堵的路線好快點回家。

自主導航的關鍵,就是實現星間鏈路(ISL:Inter Satllite Link)技術,即讓衛星之間直接通信。以下圖為例,可以看出衛星之間的連接從“圓弧”過渡到了“線段”,圓弧是模擬衛星的既定軌道,線段是模擬衛星的相互通信。

防止地面測控網絡癱瘓的自主導航技術

幾十年來,GPS衛星的軌道沒有變化,但是在軌的衛星卻已經是更新到第三代了,而最主要的更新就是增加了星間鏈路——導航衛星之間終於也可以相互通信了。

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所謂的相互通信,就是衛星之間的相互“相互觀測”:每顆衛星都在監督鄰居是否出軌,同時也能從鄰居那裡獲得位置校正信息,從而打開噴氣罐讓自己迴歸既定軌道。因為星間鏈路的存在,衛星測控工作已經不需要像十年前那麼忙碌了。

當然,星間鏈路的實際工作過程比這要複雜得多,衛星自身還必須具備強大的數據分析能力,所以地面測控網絡暫時還不能完全放手。在GPS提出星間鏈路這個想法的時候,最初的計劃是180天,也就是做好了測控網癱瘓半年的準備。後來,發現實際情況遠比預想的複雜,只好將自主導航的時間預期降低到60天。

如果炸測控網沒用,炸衛星怎樣?如果衛星被打下來了,導航還能用嗎?

地面上的測控網和天上的衛星,都是國防軍事設備,襲擊它們就等於是挑釁軍隊,是要打仗的!測控網炸燬了,直接開戰吧!如果再把衛星也給炸了,那就背水一戰吧!如果不動測控網,直接炸衛星,雖然損失幾顆衛星照樣能夠定位,但還是那句話:開戰吧,兄弟!

防止地面測控網絡癱瘓的自主導航技術

強烈譴責對敘發動軍事打擊

實際上,除了以“相互觀測”作為基本原理的自主導航技術外,科學家們的手段多得是:自主導航用不了,還有天文導航、慣性導航、圖像導航、組合導航等等,東方不亮西方亮。詳情請持續關注後續更新內容。

如果衛星無法自主導航,它的主要工作是什麼?

自主導航的關鍵是星間鏈路,而星間鏈路技術早在海灣戰爭前就實現了。當時,美國的綜合國力世界第一,沒有誰敢主動招惹,既然沒人敢轟炸測控網,就沒必要去折騰自主導航。雖然早期的導航衛星沒有自主導航功能,但是在地面測控網絡的支持下,能把本職工作幹好就不錯了。導航衛星的本職工作就是老老實實呆在既定軌道上,24小時不間斷地發射導航信號。請關注下一篇文章《導航信號是什麼》。


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