据美国防务新闻网的报道,今年5月美国将发射新的GPS IIF卫星,将有效缓解GPS卫星不足的问题.与此同时新一代GPS III卫星研制也获得巨大进展,该卫星彻底实现了军码和民码的分离,为屏蔽民码大开方便之门,这意味着那些利用GPS民码制导的武器将可直接被掐断定位信号.
美国早期的卫星定位耗时太长,只能是给核潜艇定位用用.
长期以来,判别敌我位置就是各国军队迫切渴求的能力.在古代即使是绘制粗糙的地图也是将领们的无价之宝,到了近代出现了绘制等高线经纬度的高精度地图,随着1957年苏联Sputnik-1人造卫星发射成功,人类的眼光又投向了天际.1958年,美国海军开始研制子午仪卫星定位系统,1960年开始发射卫星并于1964年正式投入使用.尽管这个为核潜艇开发的定位系统具有诸多弊端,如无法确定高度信息,定位时间长,无法连续导航,无法提供高度信息,难于修正电离层延迟误差等,但对比传统定位方式已经是一场革命了.
美国海军对此不足提出了Timation计划,试验了星载原子钟,Timation计划为海军舰艇尤其是核潜艇提供低动态的2维定位服务；同期美国空军提出了621B计划,使用伪随机码为基础的测距原理,621B计划为空军提供高动态3维服务.1973年美国国防部将海空军的方案合二为一,建立国防导航卫星系统DNSS,这是现有GPS正式的源头.
此后不久,DNSS改名为Navstar,即授时和测距导航卫星或者说是全球定位系统Navigation Signal Timing and Ranging/Global Positioning System,后来简称GPS.但是授时功能始终是GPS的核心功能之一,这也是从CDMA通信到电力系统都大量采用GPS的重要原因.
由中国生产的民用GPS接收机,这些都受到SA技术的限制.
GPS的测试阶段
最初的GPS计划将24颗卫星分置于夹角120°的三个轨道面上,每个轨道面上8颗卫星,这样的轨道设置保证地球上任一点能观测到6~9颗卫星,从而实现足够的定位精度.GPS从1978年到198
5年,从范登堡空军基地用Atlas F火箭发射11颗Block I批次的试验卫星,其中发射失败1颗,这个阶段验证了地面接收机,地面跟踪网络和GPS卫星的定位能力的可靠性,其结果令人满意.
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降低民用精度的SA技术
1983年韩国007号客机导航系统故障误入苏联领空被击落后,美国总统里根宣布一旦GPS建成将开放给公众使用,从而开启GPS民用的大门.GPS卫星将发射两种不同的测距码,即军用的P码和民用的C/A码,分别对应精密定位服务PPS和标准定位服务SPS.由于C/A码无法用双频技术消除电离层折射影响,美国技术人员预测定位精度会在百米级别.不过测试表明C/A码定位精度远高于预测值,能达到14米左右,美国军方不得不认真评估C/A的影响.1984年,确定了保护美国国家安全的两大措施：防止地方对军用的P码进行干扰的ASanti-Spoofing技术和降低C/A码定位精度的选择可用性SA:Selective Availability技术.
GPS正式组网的工作卫星为Block II批次.
GPS与海湾战争
1989年2月14日,第一颗GPS工作卫星成功发射,正式组网的工作卫星为Block II批次,在1989到1990年间,使用Delta II火箭发射了9颗Block II批次的GPS卫星.1989年在轨GPS停止服务两星期进行高频振动的SA验证,1990年3月到8月更是长时间进行SA技术验证.由于采用SA技术,民
间用户对定位精度不满之余,差分GPS定位,实时载波相位跟踪技术等技术应运而生.1990~1991年的第一次海湾战争中,美军装备的GPS系统展示相对于传统定位系统极为精确与方便的性能,引起了世人的瞩目.