【1st Next-Generation GPS III】明天!鹰酱空军发射第一颗下一代GPS卫星
经过两年多的跳票和数月的延误,12月18日,也就是明天!鹰酱空军将发射新一代GPS(GPS III)卫星中的首颗卫星,旨在提供更准确、更安全和多功能的导航定位。
虽然发射在即,喜讯传出,但鹰酱一向爱挑刺的政府问责办公室(GAO)有人表示,由于协同计划中出现问题,需要为GPS III开发新的地面控制系统,系统吹嘘的某些功能要一直到2022年或之后才会完全提供。
明天,首颗GPS III卫星将从佛罗里达州卡纳维拉尔角搭乘SpaceX Falcon 9火箭升空。作为32颗GPS III卫星庞大星座计划的首颗卫星,它将取代目前在轨道上的旧GPS卫星。与此同时,全球军工百强一哥洛克希德·马丁公司正在丹佛工厂紧锣密鼓建造新卫星。
从导航到时间戳银行交易,GPS以其广泛的民事应用而闻名。据鹰酱空军估计,全球有40亿人使用该系统。虽说民间应用广泛,但它到底是由鹰酱军方开发的,目前,它还在持续不断设计、发射和运行该系统。在科罗拉多斯普林斯郊外的施里弗空军基地,鹰酱空军控制着由31颗现役GPS卫星组成的导航星座。
与他们的老前辈相比,GPS III卫星将拥有更强大的军事信号,这将使之更难以被干扰——在北欧三文鱼指责毛熊在今年秋天的北约军事演习中扰乱GPS信号后,鹰酱对GPS的改进变得更加紧迫。
GPS III还将提供与其他国家的导航卫星兼容的新民用信号,例如欧盟的伽利略系统。这意味着GPS III能够接收新信号的民用接收器将有更多的卫星可以锁定,无疑提高了其定位准确性。
对此,洛克希德·马丁公司的一位发言人Chip Eschenfelder表示:“如果你的手机正在寻找卫星,它能查看的越多,它就越能知道自己的位置。”预计新GPS III卫星将提供比现有GPS卫星准确三倍的位置信息。
据《揭秘全球导航卫星系统》(Inside GNSS,一个跟踪全球导航卫星系统的网站和杂志)创始人及前编辑Glen Gbons介绍,目前的民用GPS接收器精确度能达到3~10米,具体取决于条件。Gbons表示,有了新的GPS III卫星,民用接收器可以在良好的条件下精确到1~3米之内,军用接收器则可以更精确。
前面说的爱挑刺的人现身了,政府问责办公室(GAO)负责跟踪GPS和其他项目的Cristina Chaplain表示,在一个新型、复杂地面控制系统可用之前,只有某些方面可以获得更强、抗干扰的军用信号是不可得的,并且预计要到2022年或2023年才会实现这些功能。更令人悲观的是,新的民用频率在新的控制系统准备就绪之前根本不可用。
价格方面,Chaplain表示,前10颗GPS III卫星估计为每颗5.77亿美元,比2008年的最初估计数增加约6%。而鹰酱空军在9月份辩称,预计剩余的22颗GPS III卫星将耗资72亿美元,但GAO估计其成本为120亿美元。
跳票严重,将于明日发射的首颗GPS III卫星早就宣布落后于计划近两年半。Chaplain解释,导致跳票的问题包括关键部件的交付延迟、其他部件的重新测试以及鹰酱空军决定首次使用Falcon 9火箭进行GPS III发射。这需要额外的时间来验证猎鹰9的GPS发射任务。
再来看那个关键的称为OCX的新型地面控制系统,它的状况更糟。Chaplain表示,由雷声公司开发的OCX跳票的更厉害,至少落后于计划四年,且经费超支的厉害,预计将比原先的37亿美元多花费25亿美元。
尽管鹰酱国防部一直在努力确保OCX符合网络安全标准。但最近它的一篇评论无情打脸,政府和雷声公司在该计划上确实表现不佳。为摆脱负面舆论,雷声公司不断为自己洗白,在公司发布的宣传视频中,公司负责OCX系统的副总裁Bill Sullivan宣称,公司已经克服了网络安全问题,该计划已经按预算进行了一年多。有望在2021年6月向空军交付该系统,尽管这已经超出了GAO的估计。
还好,鹰酱空军开发了解决方案,因此它可以先发射和使用GPS III卫星,直到OCX准备就绪。
反观军工一哥洛克希德·马丁,表现尚算可圈可点。首颗GPS III卫星在佛罗里达州等待升空的时候,第二颗GPS III卫星已完成并准备运往卡纳维拉尔角。刺客,它藏身于丹佛南部落基山脉山麓洛克希德·马丁工厂综合体的一个巨大的“洁净厂房”。
洛克希德·马丁公司GPS III项目副总裁Jonathon Caldwell介绍,第二颗GPS III卫星预计明年夏天发射,但具体日期尚未公布。
洛克希德·马丁公司的“洁净厂房”正在开足马力,建造另外六颗GPS III卫星,这些卫星经过精心保护,不会受灰尘和其他外来颗粒物的侵害。Caldwell自信地介绍,“这是空间领域产量最高的生产线”。
说句题外话,鹰酱空军第一次为GPS III卫星分配绰号。明天发射的首星绰号名为“韦斯普奇”——亚美利哥·韦斯普奇(意大利语:Amerigo Vespucci,1454年3月9日-1512年2月22日),他是佛罗伦萨商人、航海家、探险家和旅行家,美洲(全称亚美利加洲)是以他的名字命名的。他经过对南美洲东海岸的考察,提出这是一块新大陆,而当时的欧洲人包括哥伦布都认为这块大陆是亚洲东部。
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