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什么是GPS III和它的能力如何?

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GPS III空间车辆04(GPS III SV04)卫星是计划飞往太空在9月29日的Spacex火箭上,今年到目前为止,标志着导航系统的第二次发射。美国空间力空间和导弹系统中心的洛克希德马丁建造的第四颗卫星被佛罗里达航天厂驻佛罗里达州福尔多瓦设施的Spacex有效载体封装了。早于6月30日,第三届GPS III卫星卫星成功推出。SV03加入了包含31个操作宇宙飞船的当前GPS星座,是第22条军用卫星的卫星。

GPS III是美国政府的高成本计划,旨在包括改进的抗干扰功能,包括为军事用户提供高保真m码信号。最近,该计划因延迟发射、干扰和欺骗、抗干扰“超售”而成为新闻,最重要的是,来自中国北斗的激烈竞争。让我们来看看什么是GPS III项目:

什么是GPS III?

GPS III(全球定位系统III)是洛克希德·马丁空间系统公司为美国空军(USAF)设计和制造的一颗通信卫星。GPS Block III(以前的Block IIIA)由前10颗GPS III卫星组成,将用于保持导航星全球定位系统的运行。

美国的全球定位系统(GPS)于1995年7月17日全面投入使用。然而,技术的进步和对现有系统的新需求导致了对GPS系统的现代化需求。2000年,美国国会批准了这项被称为GPS III的工作。该项目包括新的地面站和新的卫星,为民用和军事用户提供更多的导航信号,精确度和可用性都有所提高。

美国空军首次将绰号分配给GPS III卫星。第一个是“vespucci”,在Amerigo Vespucci之后,意大利导航员在西半球大陆的早期地图制造商采用的意大利导航员。第二个卫星被称为“Magellan”,荣幸纪念Ferdinand Magellan,葡萄牙探险家带领第一次远征探险来环游地球。第三个是绰号“哥伦布”,意大利探险者和导航仪克里斯托弗·哥伦布之后。

该系列的第一颗卫星于2018年12月发射,第十颗也是最后一颗预计将于2023年发射。

GPS III会做什么?

GPS III的设计寿命为15年,是目前一些GPS卫星的两倍。它的精度将提高三倍,这意味着现有GPS技术5到10米的精度将被削减到1到3米。信号也将更强大,允许它克服干扰。GPS Block III的目标是提供增强的信号可靠性、准确性和完整性。这些卫星将基于或改进Block IIR-M和IIF卫星的特征,包括:

  • L1C信号在1575.42 MHz L1频率
  • L2C信号在1227.6 MHz的L2频率
  • L5 "生命安全"信号在1176.45 MHz L5频率上
  • 军事m

它还将扩大该技术,将其带到更多人。此扩展的关键是新的L1C平民信号,与其他国际全球导航卫星系统(GNSS)互操作。L1C信号与欧洲伽利略网络,日本的QZS和中国的北斗共享相同的中心频率。在未来,GPS接收器将能够一次收集来自多个全局导航卫星系统的位置数据,并使用该信息来提供准确的跟踪。

什么是GPS抗干扰m码?

现代化进程的主要组成部分是一种名为M代码的新军事信号,旨在进一步改善军用GPS信号的抗干扰和安全访问。预计GPS III预计最长可达八倍的抗干扰能力。在各个代的22个GPS卫星上启用了高度加密的用于保护GPS信号免受干扰和欺骗的码;SV-4制作23;需要24才能使M代码完全运行。

早些时候,空间和导弹系统中心在6月27日宣布,随着洛克希德·马丁公司完成GPS操作控制系统(OCS)的M-Code早期使用(MCEU)硬件和软件升级包,空间部队对M-Code的操作接受迈出了“重要的一步”。

升级允许使用M代码仅由GPS III使用,而是由所有旧的GPS卫星都有能力(GPS IIR-M和GPS IIF卫星)。它还允许通过地面控制器监控M代码,以及支持用户设备的测试和符合用户。

然而,OCS是洛克希德·马丁公司的权宜之计GPS控制系统建造作为雷神的长期困扰和延迟的下一代运营控制段(OCX)的桥梁,最初专为处理M代码而设计。全新OCX系统在2021年被送到交付,预计将在2022年成为运作。

与以前的GPS设计主要不同的是,M-code打算通过高增益定向天线以及广角(全地球)天线进行广播。定向天线的信号,称为“点波束”,针对特定区域(即直径几百公里),将本地信号强度提高20 dB (10×电压场强度,100×功率)。有两个天线的一个副作用是,对于点波束内的接收器,GPS卫星将看起来是两个占据相同位置的GPS卫星。虽然全地球m码信号在Block IIR-M卫星上可用,但点波束天线在Block III卫星部署之前将不可用。和其他新的GPS信号一样,m码也依赖于OCX。