杨铠甲《探赜索隐中国拾捌：北斗导航问题》

0007

据了解，我国精密仪器设备科研院所从上世纪90年代也开始了自主“光纤陀螺”惯性导航系统的研制，已经取得喜人成果并成功运用新型战机和远程精确打击武器引导头上。当然惯性导航也存在固有的缺点，随着飞行时间的增加累积偏差也增大。例如中等精确度的惯导：距离每增加100公里误差增加0.2公里（1000公里为2-3公里；5000公里则为10-20公里），这对民航客机不算什么，对轰炸机、巡航导弹则误差太大了。

0007

　（五）多普勒雷达导航
　　惯导的误差主要来自大气流动（风速）的影响，当空中风向与航向存在夹角，飞机轨迹运动速度方向受侧风风速影响，会偏离预计轨迹一个角度，叫“偏流角”，根据三角函数定理计算，飞机真实地速大小会受影响，同时偏离航迹造成偏航误差，惯导很难察觉到细小的变化。多普勒雷达是根据“多普勒效应原理”设计的雷达系统，它通过向地面发射电波，并根据回波及时发现飞机受风影响产生的微小附加移动变化，经过几个来回即可测出当前空中风的“风向、风速”数据，并通过计算机和自动驾驶仪自动发出修正偏流角的指令，使飞机始终保持预定航向前进。

0007

所以多普勒雷达导航系统是主动修正错误的导航系统，一般大型客机、战略轰炸机要发射5-6个不同方向的电波束，来捕捉前后左右来向的风对飞行地速、偏流角影响。但是由于多普勒雷达体积较大设备复杂，战斗机和巡航导弹较难装备（当然他们的航程短暂时不需要，除非小型化成功）。

0007

　（六）联合式无线电导航


　　这里所谓“联合式”是指非“点对点”导航，而是通过多个无线电发射台组成专门的导航网，利用双曲线函数交汇原理完成导航的系统。像“罗兰-A”导航系统（美国1942年）；“奇”导航系统（英国1942年）；“罗兰-C”远距导航系统（美国1955年，有效距离可达2000公里范围）；“欧米茄”全球导航系统（美国1966年建成，利用八个大功率导航台交叉组成电波网络，可对高空美军机进行全球指挥引导）；

0007

还有一种“塔康空中战术”近距导航系统TACAN（美国、北约1968年组建，由于采用了多波瓣脉冲测向技术和机载敌我识别系统结合，测向及识别精度很高，多为北约前线空战导航引导服务。后来美国也把TACAN与VOR结合使用叫“伏尔塔克VORTAC”提供给军民航使用）。
　　

0007

（七）全球定位卫星导航系统


　　世界上最早使用卫星导航的是美国，他的第一代系统叫“子午仪”导航卫星系统。从1960年到1964年共发射30多颗子午仪卫星。而“全球定位卫星导航系统”GPS属于新一代无线电卫星导航系统。它具有全天候、全球覆盖、精度高和用户容量无限等特点。美国FAA（联邦航空署）决定用GPS逐步取代民用VOR/DME近程导航系统；美国防部逐步淘汰“罗兰C”、澳米伽和战术塔康等系统。GPS于1973年开始研制，1978年至1993年全部部署24颗卫星并投入使用，先军方后民用发挥了巨大作用。GPS有5个地面控制站：主控站（美国本土）、监控站（大西洋、太平洋、印度洋美军基地上）。
　　

0007

（八）组合导航系统
　　由以上两种或多种导航系统组合起来完成导航任务。现代飞机往往不再使用单一系统导航，像远程客机、运输机、轰炸机等大型飞机几乎使用全部导航手段。作战飞机或导弹则根据需要安装特定的导航系统。比较典型的组合有：多普勒—惯性组合系统（1965年研制 1970年使用、每小时圆概率误差930米）；多普勒—惯导—罗兰C组合系统（1968年使用，由于加入罗兰系统小时累积误差减少到3米）；惯导—卫星组合系统（1990年开始军民用航空广泛使用）。

0007

（九）我国“北斗卫星”导航系统将达到导航最高境界



　　（1）既然有GPS为何还要“北斗”？GPS已成为全球导航服务体系，上至空天下到行车走路无所不用早就进入平常百姓家。其实GPS的真正价值在军方使用，飞机大炮坦克军舰潜艇导弹通讯侦察，全都是用GPS定位，打起仗来可以作到指哪打哪。我们能依靠人家的系统为人民解放军服务吗？有大脑的人都懂得这个道理，不行。打仗时人家一关你就白瞎了。

0007

（2）和平时期我军能使用GPS训练吗？答案也是“不能”。从原理上讲用户使用GPS并没有障碍，但美国防部在GPS进入民用领域之初，就制定了特殊“游戏规则”。他把军用和民用信道分开的，美军北约使用“F”码；民用为“K”码（对不起：F、K编号是任意加的并非实际应用，仅为避免麻烦而已）。其中“K”码为模糊数据语言，其“人为误差”是“F”码的数倍，如果“F”精确度为100%，则“K”码仅为80%，作为民用导航足够了，相差几十米几百米对民用飞机轮船不算什么误差。而军用导航则谬之千里，如果我军设备都按GPS设计导航基准，不但平时训练打不准，要不断修误差；到战时即使GPS不关停你也打不准，谈什么“精确打击”。

0007

（3）卫星导航是个巨大的市场。目前美国GPS独霸全球份额，这种独家垄断无形中提高了美国竞争地位，像世界民航组织、世界海运组织、世界通信组织都以GPS为视听。如果“北斗”组网成功，就像3G通信一样带来我们自己的发言权，争取中国、亚太乃至全球卫星导航市场份额。