衛(wèi)星導航現(xiàn)在大家天天用,手機地圖、開車導航都離不開它。可是早年間全球第二大的導航系統(tǒng)差點就玩完了,那就是俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)。原本24顆衛(wèi)星齊刷刷地轉(zhuǎn)著,結(jié)果到頭來只剩6顆勉強撐著,系統(tǒng)基本廢了。要不是中國出手拉一把,這系統(tǒng)估計就徹底涼了。
先說說格洛納斯的來頭。它是蘇聯(lián)時代搞出來的,1976年就開始研發(fā),目的是給軍事用,提供全球定位和導航。1982年10月12日,第一顆衛(wèi)星上天了。蘇聯(lián)人花了十幾年時間,一顆顆往上射,到1995年終于湊齊24顆衛(wèi)星,分在三個軌道平面,每個平面8顆。
這時候,格洛納斯成了全球第二大衛(wèi)星導航系統(tǒng),僅次于美國的GPS。它用的是頻率分多址技術,每顆衛(wèi)星發(fā)不同的頻率信號,覆蓋全球,能給軍民兩用定位、速度和時間信息。俄羅斯繼承了這個系統(tǒng)后,本來以為能穩(wěn)穩(wěn)當當用下去。
可好景不長。1991年蘇聯(lián)解體,俄羅斯經(jīng)濟一塌糊涂,資金鏈斷了。衛(wèi)星維護需要大筆錢,可國家預算捉襟見肘。衛(wèi)星壽命一般三到七年,沒錢換新的,老的就一個個壞掉。1996年1月18日,系統(tǒng)正式運營,但問題已經(jīng)冒頭了。
衛(wèi)星老化,太陽能板損壞,信號發(fā)射器出故障。1997年,衛(wèi)星數(shù)降到18顆,覆蓋率開始掉。1998年,經(jīng)濟危機更狠,資金被挪到別處,衛(wèi)星繼續(xù)減,到1999年只剩12顆。2000年,進一步掉到9顆。國防部報告說,系統(tǒng)可靠性最低點,無法支持全球任務。軍事演習時,艦船和導彈定位偏差大,影響作戰(zhàn)。
最慘的是2001年4月,只剩6顆衛(wèi)星在運轉(zhuǎn)。全球覆蓋需要至少18顆來保證俄羅斯境內(nèi)連續(xù)服務,24顆才行全球。6顆衛(wèi)星只能勉強覆蓋部分區(qū)域,信號間歇性丟失。俄羅斯太空能力暴露弱點,國際上都看笑話。格洛納斯名存實亡,基本沒法用了。俄羅斯人意識到,這不光是丟臉,還關系國家安全。
這時候,普京上臺,把復興格洛納斯當成國家優(yōu)先事。2001年,他批準計劃,增加資金。2002年到2011年,啟動聯(lián)邦目標計劃,預算從聯(lián)邦資金擠出來。工程師開始組裝新衛(wèi)星,第一批復興衛(wèi)星2003年上天。
衛(wèi)星數(shù)慢慢爬升,2004年到10顆,2005年覆蓋擴展到俄羅斯領土。2006年14顆,2007年資金再加,生產(chǎn)加速。2009年接近20顆,2010年最后幾顆準備好。2011年10月,系統(tǒng)恢復24顆衛(wèi)星,全覆蓋回來了。普京繼續(xù)推,2012年視察發(fā)射現(xiàn)場。格洛納斯從谷底爬起來,但內(nèi)部努力不夠,還得找外援。
俄羅斯轉(zhuǎn)向中國求合作。中國有自己的北斗系統(tǒng),從1994年起步,2000年建成區(qū)域服務。北斗用碼分多址技術,衛(wèi)星在不同軌道,包括中圓軌道、傾斜同步軌道和靜止軌道。俄羅斯看重北斗的快速發(fā)展和技術。
2014年,中俄簽衛(wèi)星導航合作備忘錄,焦點是兼容性和互操作。北斗信號和格洛納斯逐步融合,用戶設備能同時用兩個系統(tǒng),提高精度和覆蓋。
2015年5月,俄羅斯提議聯(lián)合生產(chǎn)芯片。兩國工程師分析信號頻段,測試融合。2018年11月27日,北京簽政府間協(xié)議,涵蓋和平用途。俄羅斯在中國設格洛納斯地面站,中國在俄羅斯設北斗站。
2019年7月26日,俄羅斯議會通過法律,批準框架。2022年2月4日,簽協(xié)調(diào)協(xié)議,確保系統(tǒng)互補。2022年10月,合同允許托管地面站,三座俄羅斯站在中國建好,中國站在俄羅斯邊境設起。
這個合作對俄羅斯是救命稻草。格洛納斯剩余衛(wèi)星數(shù)據(jù)接入北斗網(wǎng)絡,提升可靠性。芯片共享降低成本,信號融合減盲區(qū)。北斗2020年6月23日完成全球部署,55顆衛(wèi)星,最后一顆從西昌發(fā)射。俄羅斯受益于北斗全球服務,節(jié)省維護費。中國擴大影響力,戰(zhàn)略伙伴穩(wěn)固。兩國同意共享技術,提升精度。到2023年12月,合作擴展更多領域。
現(xiàn)在2025年了,格洛納斯有26顆衛(wèi)星,24顆運營。最新發(fā)射是2025年3月2日。計劃到年底擴到30顆活躍衛(wèi)星,發(fā)射格洛納斯-KM和格洛納斯-V。新衛(wèi)星壽命10到12年,精度到0.6米。北斗有35顆衛(wèi)星,全球覆蓋。合作繼續(xù),地面站運營正常,2025年協(xié)議續(xù)簽,擴展到民用如交通導航。
衛(wèi)星導航不光是技術,還牽扯國家獨立和安全。俄羅斯從衰落到復興,靠內(nèi)部投資和外部合作。依賴單一系統(tǒng)風險大,多系統(tǒng)兼容才靠譜。中國北斗從區(qū)域到全球,幫俄羅斯續(xù)命,也挑戰(zhàn)GPS主導。未來,中俄聯(lián)手可能創(chuàng)造更強網(wǎng)絡,用戶受益,定位更快更準。
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