“在太空中能用GPS吗？”

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【按编辑分类】本文作者毛新愿，荷兰代尔夫特理工大学航天工程专业博士，主攻低轨道卫星轨道，北斗/gps

全球定位系统( GPS )全球定位系统起源于20世纪70年代美国陆海/(/k0/)三军联合开发的新一代/(/k0/)间卫星导航定位系统。 其首要目的是为陆、海、空三大行业提供实时、24小时、全球导航服务，用于信息收集、核爆炸监测、紧急通信等军事目的，是美国垄断全球战术的重要组成部分 理论上，24颗gps卫星距离地面2万公里的高度空，以约12小时的周期环绕地球，在任意时刻可以在地面上的任意位置( 98岁)观测到4颗以上的卫星。

这样根据三维空之间的定位原理，足以实现定位( 4颗卫星构建4个方程组处理4个未知数)的三维坐标和接收机钟差新闻)。 随后被扩展，其卫星数稳定在32个左右，它们分布在6个平面上，轨道倾角为55度，达到了优化设计。 由于卫星的寿命不同，美国每年都会发射一点卫星来更新这个系统。

(来自美国政府)

GS信号包括两种，一种是一般民用代码，所有接收机都可以使用； 另一个是军队代码。 无需解释，除了美国及其盟国以外，其他都不要考虑。 这两个精度的差是多少？ 百倍左右。 你的手机和车载导航软件使用的是普通的民间代码。 所以，你的精度决定在某个地方。

因为是被动定位系统，所以被广泛使用。 简单地说，如果有接收器，就可以接收那个信号。 (低于轨道高度，0km左右，gps信号向地球发送。 )理论上可以容纳无限的接收器进行工作，任何接收器只要至少有四条卫星新闻就可以定位。

所以，其应用可以说从天到地，大家在意的太空，在低轨道空之间完全没有问题！ 下图是欧洲空局的goce (制造地球重力和世界洋流)卫星用gps定位的示意图。

(来自欧/(/K0/)局官网) ) ) ) ) ) ) )。

低轨道(轨道高度) lt； 1000 )是使用最广泛的太空行业，人类地球观测卫星(重力、磁场、洋流、几乎所有间谍卫星等各种资源卫星、科研卫星)都在这个高度范围内，使用它是妥当的。

粗略的低轨道卫星定位原理是什么？

(来自本人的科学研究课题)

这是我报告的ppt截图，大致意思是为了明确低轨道卫星的轨道:

需要配备GPS接收器的高级星。 (在一些国家无法获得。 许多星上辅助仪器数据)除了星传感器、加速度计等)之外，还对地球进行各种各样多而复杂的动力学建模(重力场、海洋潮汐、太阳光压、地球固体潮、地球大气潮、三体引力等)，加入工程学

这是gps在太空上的大部分应用，换句话说，gps的应用是帮助低轨道卫星明确自己的准确位置，但这种精度要求远远高于普通的汽车导航和手机。

目前的科学研究进展是，给单一卫星定轨的精度实时为30厘米/后定位2厘米左右。 这是什么概念呢？ 低轨道卫星的飞行速度在7000m/s以上，是地面音速的20倍以上，是世界上最快的飞行弹(狙击步枪)速度的7倍以上，2厘米的精度是不是很震撼呢？ 而且是连续定位，随时都能拥有准确的轨道。 要知道这些低轨道卫星距离gps万多公里。

不仅如此。 对于编队飞行的卫星，可以形成独特的双差基线。 gps辅助编队卫星的定位精度将大幅提高到0.5毫米级。 (星上单向高频精度为微米级的雷达检测) )，这个世界记录现在由我们组保持着。 这是什么概念呢，如果两只蚊子一起跳华尔兹舞，一只蚊子在荷兰首都阿姆斯特丹，另一只蚊子在法国首都巴黎。 这个精度足以补偿同步行为。 以下是欧洲和美国最近几项任务的结果。

(来自本人的科学研究课题)

这些精度会满足什么呢？ 所有类型的低轨道卫星精密轨道明确，轨道移动机动，空之间对接，人类所有的载人航天任务都可以使用。 而且通过gps提高精度是质的变化。

另外，如果具有高精度的位置，则只要有多天线，就能够构成天线阵列并正确地检测立场。 有了高精度的速度(可以用gps测量)，就可以准确地给出加速度和滚动加速度，与其他许多设备形成或替换冗长的备份。 但不幸的是，所有这些APP都必须基于军方代码，而民众代码是不可能的

轨道的确切含义自不必说，所有的对地观测仪器如果不准确知道它们的位置，就无法反推这些数据进行应用。 否则，用同一组的数据，我不知道测的是北京的还是天津的，有什么意义。 gps的出现，大大提高了人类低轨道卫星的轨道确定精度，直接冲入厘米水平。

举个科学应用、最简单的例子，gps定位的重力卫星由于自身的轨道精度大幅提高，反而使地球重力场模型的精度提高了100倍以上。 重力场能做什么，不仅可以用于南极和格陵兰冰的变化，还可以用于各国地下水位的变化，以及地球板块运动的研究。

我们组有一篇有名的论文。 东日本大地震时，goce卫星正确地测量了地震波是如何一步步在高层大气中对外传播的。 其中一些重要数据来自上面的星载gps接收器。

军事应用，像美国这样的许多间谍卫星，很快就发出了令人吃惊的地面分辨率，牌照可以看到香烟。 一句话，离开上面的准确轨道就能做到吗？ 另外，高精度的地区重力场为巡航/战术导弹提供了无法人工改变的绝对重力新闻，干扰了这个敏感器，你能在地上突然造山挖湖改变地形吗？

军事应用，要知道它是用于低轨道卫星的，已经达到厘米级的精度。 导弹、坦克、单兵、飞机都有什么特殊效果呢？

事实上，现在美国几乎所有的武器，凡是有导航要求(需要知道自己的位置)的都装有gps。 多么夸张的精度、战斗力惊人的导弹和炸弹，gps给了它们位置帮助制导校正，护卫着它们。 看看这个mk-82激光/gps制导炸弹，gps天线就在上面。

(来自美国空军官网络)

这是一盘大象棋。

请考虑一下。 有多少民用车使用gps导航，手机个人导航，航海导航，甚至无数制导武器？ 但是，考虑到细节，有以下理由。 当然，有必要无条件地建立自己的系统。

1、美帝不会给你接收器的。 GPS即使是美军制作也由军方管理，所以所有的核心芯片都只有美国人可以制作，极其严格保密。

所以民间的，拿出来赚钱，我们会在树上有问题； 军用。 包括低轨道卫星上使用的东西。 再见，霍夫夫！ 即使在欧洲，上述欧洲空局卫星使用的gps接收机，也几乎全部来自美国航空空航天局的喷气推进实验室，绝对垄断。 我们只能考虑……。

(/S2 ) ) 2、控制方是爷爷。

gps在完成后开放民间市场时，有selectiveavailability政策。 什么意思？ 他们给所有的民间代码人工加上巨大的噪音，导致你的位置不准确。 此后，俄罗斯的格洛纳斯竞争加剧，美国兴奋地于2000年5月2日取消。 变化的大小，如图所示，美国动了手，使命令的精度提高了几十倍。 格洛纳斯抱有希望。

(来自美国斯坦福大学gps应用实验室)

你看到上午6点发生了什么吗？

同样，对美国来说，总有一天我会不舒服。 除了美国的军用接收机外，可以很容易地弄瞎全世界民间和非法渠道制造的所谓“军用接收机”。 所以，如果你用gps在你们的武器里当导航用的话，(比如像大家的车一样安装gps导航仪) )，呵呵，有本事打我啊！

(/S2/) 3、如果只是发生故障还可以，但它还会发出另一个可怕的——干扰信号。

反正gps信号是美帝的工程师做的，如果有应用，我会释放假信号源。 是一模一样的信号结构。 只是不同的新闻文案，但强度相当大。 你所有的武器，卫星收到的都是假位置消息，发生了什么，你自己发射的导弹变成了多么漂亮的漂移电弧，你能预测吗？ 你前面可能有闪耀的烟花。 。 。 如果你不回来找我们就行了。

所以，全世界用gps这么爽之后，各国政府想想也是被美帝牢牢控制得一身冷汗啊。 在那之后，掀起了制作自己的导航系统的热潮。 -

苏联/俄罗斯的格洛纳斯本可以与美国抗衡，但苏联解体后需要经费，去年俄罗斯接连发射失败，这个系统已经陷入了障碍。

欧洲的伽利略，我们都很无语。 本打算当北斗老师，但现在毫无进展，向中国请求学习。

法国建立了自己的多普勒系统，但有特别的限制，除了他们自己使用以外，几乎没有人使用了；

日本和印度[/s2/]也发挥了特长，建立了类似区域性的gps系统，但远离美国的gps也几乎是盲目的。

目前为止，只有中国北斗在与gps作战，在多方面的技术上没有落后啊。 北斗的技术实力是杠杠的，我们国内空间站的轨道决策理论水平和应用都是世界级的，北斗绝对是中国空间站弯道赶超的超级王牌。 北斗很快就成了全球网络，建立了搞这方面的空间站，你们能创造我有多高兴。 汪汪汪！ 下次如果有空的话，请把北斗的牛逼之处解体。

载人航天，登月很亮，但北斗真是利国利民，百年大计啊。 造福子孙后代。 关于这个国际局势，如果不和美帝发生什么也还好，但如果发生什么事，北斗绝对是我们的王牌。

来源：UI科技日报