地球指纹：美国研制不依赖于GPS的新型导航系统
鶇飞天 2019-08-01 22:57:03
卫星导航军用领域已经属于不可靠系统GPS是美国最重要的军事资产 ， 它决定了美国军队的战略与战术能力 。 但是 ， 目前GPS遭遇到前所未有有挑战 。 首先 ， 太空中的GPS卫星在物理上已经无法确保其战时安全；其次是GPS信号很容易被干扰 。 目前掌握干扰GPS信号技术的国家越来越多 ， GPS的高可靠性已经成为沙堆上的大坝 ， 随时会坍塌 。美国一方面加强GPS信号抗干扰能力 ， 通过更为复杂的编码和信号处理机制保证GPS难于被干扰 ， 另一方面 ， 就是秘密研制全新的导航系统 。 有很多的美国官方媒体或多或少地透露了这方面的信息 。 包括美国的防务新闻网、国家利益杂志等都有这方面的文章显示美国正在做这方面的努力 。
缺少GPS导航 ， 阿帕奇可能飞出去就回不来了美国研制新型导航系统的首要目标就是减少军事系统对GPS的依赖 。 预计将大量引入人工智能技术（AI）、地理信息系统、数字化地球、数字化海洋等多个子系统 ， 利用太阳、太空星座的周期性位置数据库结合地磁场的全球分布数据库作为核心导航数据 ， 利用各种模型进行精度修正 ， 很显然 ， 这个导航系统是数据驱动的导航系统 ， 也是一个庞大的智慧导航系统 。当飞机飞行到某个地点的时候 ， 可以感知特定位置所具有的时间的阳光、月光和星光与地形所综合而成的地域“指纹” ， 每个指纹都对应特定的地点 。从原理上来说 ， 这是一个非常庞大的系统 ， 需要积累大量的数据和利用超级计算机进行仿真计算 。 这套系统完全依赖于武器平台的计算来进行定位 ， 不依赖于任何卫星定位 ， 显然 ， 美国的研制计划具有非常强的前瞻性 。
任何位置都有自己的数字指纹如何构建定位坐标与指纹库是个非常大的挑战 。 机载系统如何能够存储这些数据呢？这需要依赖更为高效的算法 。一旦这套系统研制成功 ， 美国大部分精确制导武器对抗传统电子干扰的能力将获得极大的提高 ， 因为指纹计算主要是基于可见光和红外等传感器获得的 ， 因此 ， 干扰是非常困难的 。当然 ， 美国会将GPS与这套新型系统结合起来使用 ， 以提供更多样化的服务 ， 届时 ， GPS信号可能会全面开放给民用领域使用 。 而战时 ， 美国可能主要依靠这套新型导航系统满足定位需求 。目前还很难确定这套系统导航精度和可用性如何 。 但是 ， 即使精度不如GPS ， 也可以确保战时对对手获得不对称优势 。
以后攻击平台完全可以保持静默 ， 通过环境指纹提供导航信息目前俄罗斯也在探索新型导航技术 ， 包括使用生物导航原理来研制新型导航系统 。未来GPS导航或许成为民用领域关键技术 ， 军用这可能完全被抛弃 。
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