美国关闭GPS对咱们发射导弹有影响吗

美国关闭GPS对咱们发射导弹有影响吗？

美国关闭GPS对我们发射导弹是否有影响？最近在群里有人提到“我们之所以建立北斗系统，是因为在东海演习时，美国关闭了GPS系统，导致我们的弹道导弹偏离目标……所以我们不得不投入大量资金来构建北斗系统。”然而，这个说法其实是个军事谣言。今天我们来具体探讨一下GPS和弹道导弹之间的关系。

一般提到导航和制导，我们首先会想到GPS，毕竟这是最为人熟知的导航方式。然而，GPS的功能并不是真正的导航，而是进行空间定位。GPS芯片可以定期接收来自GPS卫星的信号，通过解算得出芯片所在的经纬度（和高度）。此外，通过多个时间段的测量，GPS芯片还能计算设备（如飞机、导弹、汽车、手机）的速度和加速度向量。

这就是GPS卫星定位功能在导航中最基本的应用方式。

从理论上讲，只要我们将时间切片做到无限小，就能够获得设备位置的绝对精确度。然而现实并非如此理想，GPS系统通过广播数字信号传输数据，而数字信号由一组数字组成。我们来看一下GPS数字信号的格式：

GPS系统最初的设计是每30秒发送一个主帧（Frame），每个主帧又由6秒一个的子帧（Sub-Frame）组成。每个子帧包含10个词（Word），每个词占用0.6秒的时间，而每个词则由30个二进制位（0或1）组成。

当GPS芯片开始工作时，它需要获取完整的主帧才能确定一个卫星的位置。这个过程被称为GPS的冷启动，意味着GPS完全没有缓存任何卫星数据。这也解释了为什么我们在使用新手机时，需要大约1-2分钟的时间，GPS才能准确提供位置信息。

一旦GPS获得三颗或更多卫星的主帧，它只需要依赖子帧就能快速更新位置信息。理论上，GPS芯片可以在6秒内准确获取一次位置信息。然而，不同卫星发送的信号存在时间差，6秒只是三个卫星信号同时到达GPS芯片的理想情况。为了提高定位刷新数据的速度，人们进一步扩展了GPS芯片的功能，让其不仅在一个时间点上接收3颗卫星的信号。由于天空中有很多GPS卫星，一个芯片可以尽可能多地接收不同卫星之间带有时间差的信号。通过这种方式，定位刷新数据的时间间隔可以远远小于6秒。

这也解释了为什么我们常常在专业GPS系统上看到GPS接收器可以接收到十几颗卫星信号的原因。

一般民用设备的GPS刷新率可以达到5秒一次（已经小于6秒），而更先进的航空设备可以在0.1秒内刷新一次GPS位置信息。在高空没有遮挡的情况下，接收器甚至可以接收到12颗以上的卫星信号。在极限情况下，GPS的位置刷新率可以达到每秒20次，即20Hz。

那么，对于高速飞行的物体，GPS的刷新率和精度是否足够呢？经过计算，GPS系统适用于速度低于1528千米/小时的物体。

例如，美国的战斧式巡航导弹的飞行速度约为0.7马赫，相当于每小时857公里，远低于GPS的限制速度，因此战斧导弹在飞行过程中是可以使用GPS进行导航的。然而，美国也没有在战斧导弹的整个飞行过程中都完全依赖GPS，仅在特定位置的校正点上，GPS的导航权重较大。

然而，对于弹道导弹来说，其飞行速度远远超过了1528千米/小时的限制，甚至达到了高于1528千米/小时的水平。以海平面上的声速为参考，1.2马赫的速度相当于1528千米/小时。在1528千米/小时的速度下，每秒前进424米，即使在最佳的GPS刷新状态下，每个位置报告时间点都存在10-20米的偏差。这个偏差已经超过了GPS所提供的10米的军用精度。因此，可以看出1528千米/小时是GPS无法提供准确定位的极限速度。如果是10Hz或5Hz的刷新率，偏差将更大，最差情况下刷新时间为6秒，此时误差可达2.5公里的尺度。

当涉及到短程弹道导弹时，末端的最慢飞行速度大约为4-5马赫，而洲际弹道导弹甚至可以达到26马赫的高速。显然，GPS的刷新间隔很难为这种高速飞行物体提供准确的定位信息。由于精确定位对导航至关重要，GPS在弹道导弹发射前的定位过程中仍然具有意义。

弹道导弹要准确打击目标，需要知道发射阵地的准确空间位置。在这种情况下，利用GPS定位功能可以快速便捷地获取弹道导弹发射阵地的准确空间坐标。这也是为什么一些弹道导弹的导航系统会标注有GPS的原因。这意味着这些弹道导弹支持使用GPS进行发射阵地定位，例如美国的MGM-134A。

然而，目前的情况是，大多数陆基机动发射的导弹系统都具备卫星定位功能，用于快速获取发射点的位置坐标。然而，这种功能并不是唯一采集发射点位置的途径。

目前存在许多方式来获取经纬度坐标。各种测量仪器实际上对于像我们火箭军这样的导弹部队来说是必备的工具。快速测量的方法有很多种。

例如，在某型导弹发射车上就配备有高精度车载六分仪。它与一般航海中水手使用的六分仪的功能相似，只不过自动化程度更高。这种设备不仅安装在弹道导弹发射车上，在一些自行火炮或火箭炮上也有类似的设备。通过这些设备，在完全没有GPS信号的情况下，仍然可以轻松实现定位。

最后，让我们来回答大家关心的问题：我们生产的武器系统到底是否使用了美国的GPS设备？答案是肯定的！

最著名的例子就是我们的卫士系列火箭炮。这些出口版本的火箭炮系统通常会安装GPS或GLONASS接收模块，并在不久的将来加入北斗模块，主要是为了开拓国际市场。毕竟，只有少数国家有能力建立全球定位系统，像白俄罗斯、土耳其、伊朗这样的国家并没有足够的实力来建立自己的全球卫星定位系统。因此，通过添加这些模块，可以增加产品的竞争力。