(三)导航卫星
什么叫导航?飞机、舰艇、导弹和车辆都需要导航和定位。目前世界上最现代化的导航方法就是卫星导航,也就是说,人造卫星在空间轨道上运行
是有规律的。根据这一特点人们可以随时计算出卫星在空间的座标,把卫星作为一个导航标志,帮助海上的舰艇,空中的飞机,导弹或地面上的行人, 确定位置,并引导其航行,从而实现导航。
导航卫星,原先是出于军事目标而研制的。比如美国 1964 年投入使用的“子午仪”导航卫星系统,它在开始时,就是为导弹核潜艇在全球航行而服务的,后来逐步用于航空、航天、地面作战部队。到 1968 年“子午仪”卫星导航系统又向民用船只开放。
目前,美国的导航卫星主要由两个系列,即“子午仪”导航卫星系列和“导航星”全球定位系统。
“子午仪”导航卫星,于 60 年代中期交海军使用,70 年代以后,执行改进计划,并于 80 年代初,发射用于取代“子午仪”卫星的新星“导航卫星”。
“子午仪”导航卫星属于低轨道系列,运行高度 1100 公里左右的圆形板轨道上,利用多普勒频移和标准时间的定位原理进行导航,具有全天候,全天时导航和利用单颗卫星定位的优点,以提供高精度的经度、纬度定位数据,但不能进行连续实施导航。平均两次定位间隔时间为 35~100 多种,有时最长可达 10 个小时,全球用户一般每隔 1.5 小时,便可利用卫星定位一次。“子午仪”导航量,经常保持 4~5 颗卫星在轨工作。卫星连续发播频率为 150 兆赫和 400 兆赫的双频导航信号,卫星发播的信号中还有表示卫星在不同时间所处天体位置量历表和精确的协调世界时。
“导航星”全球定位系统,是美国最先进的导航与定位系统。于 70 年代
初研制,80 年代中期,已发射 15 颗星,整个系统于 80 年代未完成。“导航星”全球定位系统主要为潜艇、水面舰艇、飞机、卫星、航天飞机、地面车辆和人员进行导航和定位;为洲际弹道导弹进行中继制导,作为惯性制导系统的补充,以提高导弹的精度;为巡航导弹,战术导弹进行制导,配合惯性制导和地形匹配系统,以提高导弹的命中精度,还可用于飞机精确投弹或武器发射;照像侦察和大地测量;飞机着陆导航;飞机空中交会、加油、空投和空运;航空交通管制和指挥,火炮的定位与发射;舰只舰位的保持及搜索、抢救等。
“导航垦”全球定位系统(图 10-3)的控制部分包括五个地面站:阿森松岛(大西洋)、迪戈加西亚岛(印度洋)、关岛、夏威夷和夸贾林岛(太平洋)。总控制站设在美国科罗拉多州的科罗拉多斯普林斯。用户部分接收导航信号的接收机分为一个波道,两上波道和五个波道三种,安装在 200 多种载体上。
图 10-3 导航星全球定位系统
1991 年海湾战争中,美军利用“导航星”全球定位系统准确地进行空中加油和集群轰炸、导弹精确攻击、潜艇和水面舰艇准确发射导弹、炮弹对舰和对岸轰击等。
——气象卫星
气象卫星,在军事上民用上都有极为重要的使用价值。就军事作用来讲, 它能够提供有关云层覆盖数据,这样能有效地为侦察卫星制定任务。根据战术需要,移动式接收站能提供 7400X3000 公里范围的实时气象照片。这种气象信息,无论何时,对任何军事行动都是有用的,对制定飞行计划特别有价值。总之,气象卫星下仅能力陆海空作战行动提供战略。战术气象情报,而
且能常为照像侦察卫星探测路线,提供被侦察地区上空的气象情报。
海湾战争中,美国空军控制着两颗具有防御气象程序的卫星,每隔 24 小时两次飞经海湾上空。卫星使用传感器收集详尽的气象信息,并把数据存储于卫星上的磁记录器内,以便传送到夏威夷地面站和华盛顿州的空军基地。然后,商用通信卫星中继传送到航空气象处的空军全球气象中心。由此又通过卫星把数据传送到海湾各地的美军指挥所使用。