北斗导航全程参与大阅兵

2015-01-18 06:24
太空探索 2015年10期
关键词:方队制导导航系统

导读:今年抗战纪念活动成功举办的背后,离不开各种科学技术的支持,北斗系统也是功臣之一。在阅兵场面让人震撼之时也心存疑问:1.2万人的阅兵规模、数百台装备究竟是采取何种方式,才达到整齐划一?除了大家所知的北斗导航用于阅兵训练外,在阅兵中发挥重要作用却还未被我们发现的北斗应用有哪些?老编带大家一探究竟……

中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。

阅兵车辆训练考核系统

阅兵仪式上,600多辆军车组成一个个方队,整齐划一地驶过天安门广场:各方队的等速时间误差在0.3秒以内,相隔距离误差在10厘米以内。首次使用的基于北斗高精度导航定位的阅兵车辆训练考核系统在这里发挥了重要作用。

这一系统的主要设备供应商和项目具体实施方正是上海司南卫星导航技术股份有限公司。今年年初,司南接到了阅兵指挥部的任务,虽然在原理上和驾考系统一样,但阅兵车辆训练考核系统的应用场景要复杂得多。除了系统处理的数据量大幅增加,还要解决车辆数据传输时的通讯干扰问题。

过去的阅兵车辆训练,教练员往往通过目测和视频回放发现问题,精确性和效率都不高。而这次,北斗系统能在车队训练过程中,实时显示每辆车的精确位置和速度,提供的坐标数据误差小于2厘米,速度数据误差小于0.03米/秒,方向数据误差小于0.1度,横滚数据误差小于0.2度。

教练员可以查看各项数据,准确地发现各方队和车辆存在的问题,并能在车辆行驶中实时指导驾驶员修正方向和速度。在北斗的帮助下,阅兵车辆方队考核从训练初期的70分左右,普遍提高到了90分以上。

北斗高精度定位测量技术助力阅兵

威武雄壮的三军仪仗队

8架教练机拉出8道彩烟

20架直升机飞成“70”字样

“北斗手表”精准统一时间

使用北斗定位的人需要通过卫星向地面服务系统发出定位请求,地面服务系统利用双球定位原理解算出用户的位置并发送用户,这样一来地面站可以获知用户的位置。而使用GPS的用户只能知道自己在哪里,并不能让别人知道自己的位置,这样的好处是保密。

第二代北斗导航系统在具备了类似GPS的功能同时,依然保留了位置报告功能,用户可以选择是否公布自己的位置。正是这一功能为阅兵指挥提供了便利。

这次阅兵正式受阅1.2万人,共编50个方(梯)队。每个方队的受阅人员都带着北斗导航仪,如徒步方队的一些人员配备的是一些定位手表,类似于小的北斗导航仪。所有方队的位置都投影到显示屏上,方队与方队之间,人与人之间的几何关系就能非常明确、直观地体现,这样指挥官在屏幕前就可把每个方队及个人的位置看得很清楚,真正做到运筹帷幄之中,决胜千里之外。

北斗具备的精确空间授时功能还能解决受阅官兵的时间一致性问题。如果两架飞机要在天空中交叉飞行,靠的是飞行员的高超技巧,同时也需要在时间上控制精准,北斗确保了时间基准的统一。

警卫车辆指挥调度系统

在阅兵之前,国家主席习近平和夫人彭丽媛在端门外广场迎接出席大会的各国领导人等,出席纪念活动的嘉宾乘坐车辆准时、依次抵达,分秒不差。殊不知这背后其实是“警卫车辆指挥调度系统”的功劳。

2013年,南京联创科技集团股份有限公司与解放军北斗导航的相关应用科研单位签订战略合作协议,自主研发了基于北斗的警卫车辆指挥调度系统,2014年被中国人民武装警察部队警卫局选定为全国礼宾车队系统。

大会安保指挥部通过该系统,可以实时了解中外领导人的出发时间及行进位置。指挥部只需在调度中心的大屏上打开电子地图,鼠标点击某一地点,就能向车队和路面交警的移动终端发出指示,标出下一个目标方向。通过该系统可以随时通知车队调整车速,确保车队车辆准时到达会场。如果车队行进快了,必要时可以多绕几条街。如果行进慢了,也可以临时通知抄近道,并且安排别的车队绕行回避。这样,再多的国家贵宾同时参与活动,都可以按照流程分秒不差。

10个英模部队方队的前面,由官兵擎举7面旗帜受阅

此次是新中国成立以来第15次阅兵,首次由将军引领受阅部队,56名将军领队

战斗力的倍增器

有新闻报道说,北斗可以让解放军作战效能提高100倍~1000倍,有那么神奇吗?这种说法源于现代军事学说里的“兵力倍增器”概念,通过数学模型来计算某种支援系统对作战能力的提升程度。例如,空中加油机可以大幅延长战机的制空巡逻时间,原来需要8架战斗机完成的巡逻任务,现在只需要4架战斗机去完成,简单地说,在这个典型事例里,空中加油机使原有兵力的效能提高了2倍。

卫星导航对军队准确调度、部署的作用非常巨大,以往的惯性导航、地图判读方式,在精度和便捷性上与卫星导航是无法比拟的。而且,现在很多武器弹药都采用了卫星导航制导(GPS制导),例如只需1万元左右的成本就可以将一颗最佳投掷精度只有30米~40米的航空炸弹改装成精度达到5米左右的GPS制导炸弹。一颗GPS制导炸弹的作战效能相当于40~50颗普通航空炸弹,再考虑对飞机出动架次的影响,可以说GPS制导炸弹让空军执行对地面点状坚固目标打击时的效能提高了不止1000倍。但这种简单的计算不是在任何情况下都成立的,因为除了GPS制导炸弹,现在还有激光制导、电视制导炸弹等可供选择。

所以,在总体军力评估方面,100倍、1000倍这些准确的数字并无太大意义,数学模型始终无法模拟过于复杂的情况。但必须明确的是,北斗卫星导航系统对中国军队的意义非常重大,是战略级的。GPS是美国的系统,中国军队不可能使用其军码。现在有了自己的北斗,解放军终于可以在武器上推广卫星导航制导,打击效能将得到极大提升。

北斗手表

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