
資料圖片:美軍GPS“全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)”導航衛(wèi)星。(圖片來源于網(wǎng)絡)
首先要回顧一下美國GPS系統(tǒng)的運行機制。現(xiàn)階段該系統(tǒng)共有32顆導航衛(wèi)星在地球軌道上,其中8顆是備用衛(wèi)星,剩余24顆衛(wèi)星分批在6條軌道上運行,每條軌道4顆。衛(wèi)星與地球同步運轉。衛(wèi)星軌道的位置和衛(wèi)星的數(shù)量使該系統(tǒng)用戶能隨時最少與6顆衛(wèi)星,最多與10顆衛(wèi)星保持通信,從而減少用戶定位的誤差。
此外,為理解衛(wèi)星定位系統(tǒng)的原理,還要稍微介紹一下無線電波,因為正是借助它,衛(wèi)星信號才能傳輸?shù)降厍?。無線電波是一種電磁輻射,具有兩大特征:波長和頻率。這兩個指標互相制約。也就是說,波長越長,頻率越低。拿一根彈簧拉一拉就明白了。波長增加,頻率就會下降。
頻率較低的長波覆蓋空間較廣,短波則恰恰相反。與此同時,電波的波長越長,它越能深遠滲透各種介質。正因為這樣,超長波(又稱超低頻VLF——本網(wǎng)注)通信主要用于聯(lián)絡遠離基地、深藏在水下的潛艇。而對于波長小于1厘米的超短波,霧霾或雨水都是障礙。
理論上似乎一目了然,對任何信號傳輸都最好使用長波。然而接發(fā)長波需要龐大的天線-傳感器。例如,俄羅斯有與潛艇通信的“阿爾法”系統(tǒng),該系統(tǒng)的天線-傳感器高達數(shù)十米。
這么大的設備可沒法裝在口袋里隨身攜帶。這時,短波就來幫忙了。當今所有電臺、電話、導航儀等設備都是在超短波區(qū)間內運作。誠然,這類系統(tǒng)最多也就能將信號傳輸200至300公里,但如果中繼信號站足夠多,那就不成問題。而且這些設備都能做到很小巧。GPS系統(tǒng)也在超短波區(qū)間內運作,使用分米波。所以,您的導航儀在露天地帶使用正常,一旦進入隧道可能就沒信號了。
自從無線電臺面世,人們立即提出一個問題:怎么對付它?史上首次無線電電子戰(zhàn)在1904年俄日戰(zhàn)爭期間由沙俄艦隊發(fā)動。從那之后,無線電電子戰(zhàn)系統(tǒng)不斷發(fā)展,日趨復雜。而作為“電子戰(zhàn)鼻祖”的俄羅斯迄今仍在該領域占據(jù)領先地位。
電子戰(zhàn)通過設置干擾來壓制通信。無線電干擾是不攜帶任何有用信息的無線電波。遭遇干擾時,正常通信過程里出現(xiàn)的嘶嘶噪聲會干擾操作員的正常工作(傳統(tǒng)無線電接收器是這種情況)。
