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|谭军澎湃新闻特约撰稿人
[编者注]
11月25日，俄罗斯成功发射第五颗下一代导弹预警卫星，进一步强化导弹预警能力。这是俄罗斯继反卫星试验后提高军事航天能力的最新举措。
上个月中旬，俄罗斯国防部长绍伊古承认俄罗斯已经成功测试了反卫星武器。绍伊古强调，实验产生的卫星碎片不会对人类太空活动构成威胁。俄罗斯的反卫星试验遭到了美国、英国等西方国家的强烈反对。五角大楼表示：“俄罗斯正在开发可能对美国和其他太空强国构成威胁的反卫星武器。”
进入新世纪，俄罗斯经济开始加速复苏和发展，加之“政治强人”普京总统的领导，俄罗斯原本严重衰退的军事和航天工业开始复苏，空天军创建仍在继续。发射新型军用卫星、研制反卫星武器……从军事设施、装备、航天工业等方面多方面提升军事航天能力。《高边疆之谋》 本期专题是俄罗斯军事航天，我们将尝试通过一系列文章来剖析振兴的俄罗斯军事航天。
“格洛纳斯”-K导航卫星。
俄罗斯正在发射新一代“格洛纳斯”-K导航卫星，以提高卫星导航能力，与美国GPS竞争。
导航卫星在军事领域的作用越来越重要。当今战争中，导弹、制导炸弹、武器平台甚至单兵都需要导航卫星的支持。在导航卫星的帮助下，精确制导武器可以更准确地打击平台，人们可以更好地了解它们所在的位置。
“格洛纳斯”的兴衰
1957年10月，苏联发射了人类第一颗人造卫星“史普特尼克一号”，正式开始向太空扩张，开启了人类依靠卫星导航的时代。美国霍普金斯应用物理实验室的科学家在对这颗卫星的观测过程中，发现了卫星运动引起的多普勒频移效应，并声称可以利用它来实现卫星导航。于是在20世纪60年代末，美国成功推出了“子午线”卫星导航系统。
冷战时期，苏联和美国之间的军备竞赛，你有我有。你有的和你没有的我都有，那是最好的。当美国发射导航卫星时，苏联于1963年做出回应，发射了Zyklon低轨道卫星导航系统，该系统主要用于海军水面舰艇和潜艇。 1967年，苏联成功发射了“齐克隆”系统第一颗卫星，到1978年共发射了29颗实验导航卫星。 1974年开始，苏联开始发射“龙卷风”导航卫星系统。
“旋风”系统的卫星运行在1000公里的圆形轨道上，可以提供约100米的精度。龙卷风系统最初是一个军事系统，但后来广泛用于苏联/俄罗斯民用船只的导航。苏联解体后，俄罗斯每年发射一颗这样的卫星，直到2003年，以保证系统的正常运行。
“Zyklon”和“Cyclone”系统都是基于多普勒原理，属于第一代导航系统（美国“Meridian”系统也是第一代导航系统）。如果卫星数量较少，用户接收信号需要时间，无法满足用户的实时定位需求。在这种情况下，美国和苏联都开始销售第二代导航系统，苏联开发了GLONASS，美国则建立了GPS系统。
“格洛纳斯”-M卫星整体水平与国际先进水平仍有差距。
1982年，苏联发射了第一颗“格洛纳斯”导航卫星，并与美国一样，开始建设由空间段组成的第二代卫星导航系统，其中包括部署在19000公里高度的半同步轨道。控制段和用户段。与GPS系统不同，“GLONASS”系统包含24颗卫星，排列在三个轨道平面上，而美国GPS则有四个轨道平面。此外，“GLONASS”系统使用频分多址调制（即，将相同的伪随机码调制到不同频率的载波上）。另一方面，美国GPS系统使用伪随机码来区分卫星编码调制。一种分区多址访问方法。
格洛纳斯系统的卫星于1982年开始部署，到1989年苏联已发射了35颗测试和最终卫星，并取得了初步的作战能力。苏联解体后，俄罗斯经济衰退，格洛纳斯系统面临管理不善和资金缺乏的问题，卫星的寿命通常只有三年。我们尝试将GLONASS 系统商业化，但都没有成功。因此，“格洛纳斯”系统长期处于半瘫痪状态，而且系统虽然在运行，但运行卫星数量很少超过10颗，系统无法提供准确的导航信息，能力十分有限。
此外，GLONASS终端设备的研发明显滞后，不仅技术落后，而且数量也少，导致俄罗斯军用和民用客户难以有效利用GLONASS提供的数据。 ”。第一次车臣战争期间，俄罗斯国防部只能购买美制GPS设备以满足军事需要，甚至空军飞行员也自费购买GPS设备。
加大力度建设新型格洛纳斯系统
进入21世纪，政治强人普京上台，俄罗斯经济快速发展，加上国际原材料价格不断上涨，俄罗斯的腰包膨胀了，航天发展的资金也随之增加了。 “GLONASS”系统于2002年推出。
俄罗斯于2004年开始发射改进型导航卫星“格洛纳斯”-M卫星，设计寿命从三年延长到七至八年，信号特性和星间链路能力得到改善。第一颗GLONASS-M 卫星于2004 年12 月发射。到2007年底，卫星星座中的14颗卫星成为“格洛纳斯”-M卫星，到2011年10月，“格洛纳斯”系统已有24颗卫星满足运行需要。
然而，即使是2003年开始运行的GLONASS-M卫星，其整体性能仍然存在一些不足。例如，卫星采用密封设计，卫星本体是密封舱，这是俄罗斯针对包括电子工业在内的许多精密工业基础薄弱的应对措施。所有有效载荷设备均处于真空中，这简化了卫星的整体设计，并提高了卫星的使用寿命和其他指标。此外，频分多址设计增加了支持GLONASS信号的导航终端的价格，而新推出的“伽利略”和北斗系统均采用码分多址设计，其中“GLONASS”在国际私人市场上很受欢迎。我们处于竞争劣势。
为了追赶国际先进水平，继成功研制“格洛纳斯”-M卫星后，俄罗斯正在马苏——新型卫星平台马不停蹄地研制“格洛纳斯”-K卫星。 -1000并采用定位精度更高的新型原子钟和码分多址设计。此外，卫星的寿命得到了延长（在轨寿命延长至10年），可靠性也得到了提高。
“格洛纳斯”-K卫星首颗试验星于2011年发射，但很长时间没有进行批量发射，主要是受到西方国家的制裁，而此前一直从西方进口的一些零部件都被这个问题只能在国内解决。 2020年10月25日，俄罗斯成功发射了第三颗GLONASS-K卫星，并计划在2021年至2023年期间再发射该系列的八颗卫星。格洛纳斯-K2卫星的同步开发原定于2021年开始，新一代卫星的部署将于2030年完成。但由于疫情和技术原因，上线也被推迟。
未来，随着GLONA-K卫星数量的增加，俄罗斯的卫星导航能力将进一步提升。
去年11月，在成都举行的第十一届中国卫星导航年会上，俄罗斯航天公司格洛纳斯系统部瓦吉吉娜女士通过视频电话介绍了俄罗斯新一代“格洛纳斯”-K卫星和“格洛纳斯-K2”卫星。这些卫星的特点是可发射导航通道数量多（分别为5、7、9个），使用寿命长（分别为7、10年）。同时，“格洛纳斯”-K卫星在抗干扰技术和PNT（定位、导航、授时）技术方面取得了长足进步，新一代“格洛纳斯”-K卫星还将在5G技术。探索。 Baygilkina还表示，新一代GLONASS-K2卫星计划于2023年发射。
为了提高格洛纳斯导航系统的导航能力，我们已经开始建设一个混合星座，以加强区域能力。计划增加IGSO和GEO卫星以实现双频多星座区域增强。据报道，俄罗斯计划到2025 年将6 颗GLONASS-B 卫星发射到IGSO 轨道，在三个频点上广播民用CDMA 信号，并将东半球的服务性能提高25%。它还增加了精密单点定位（PPP）服务功能。在地面部分，俄罗斯计划大幅增加地面站数量，以进一步提高定位精度。
在抗干扰能力方面，俄罗斯更加关注接收机的抗干扰/反欺骗能力，并正在规划未来十年提高接收机抗干扰/反欺骗能力的路线图。以接收机为例，从2020年到2030年，抗干扰性能将从40dB提高到90dB，反欺骗成功率从0提高到100%。
目前，GLONASS卫星导航系统配备了27颗卫星，其中24颗GLONASS-M和3颗GLONASS-K，保证了全球覆盖和定位精度，对于特殊用户可以在1米以内，对于民用用户可以在5米左右。虽然距离最新的GPS卫星还有一定距离，但基本满足了俄罗斯国内的国防和民用需求。由于定位精度和可靠性的提高，近年来俄罗斯发射了各种卫星制导炸弹，卫星制导也开始加入到复合制导导弹中作为中继制导。
根据俄罗斯计划，2030年后“格洛纳斯”系统精度将提高到0.1米水平，以保证2030年后“格洛纳斯”系统的导航精度、可用性和完整性要求。全球定位系统。
主编：谢瑞强图片编辑：蒋立东
校对：栾猛