美國《防務(wù)新聞》網(wǎng)站28日報道,美軍正在研制新型導航定位設(shè)備,以替代現(xiàn)在廣泛使用的GPS衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)。
報道稱,GPS之所以被美軍詬病,主要是由于該系統(tǒng)過于依賴脆弱的天基衛(wèi)星系統(tǒng)。衛(wèi)星在戰(zhàn)時極易被干擾、破壞,或受到網(wǎng)絡(luò)攻擊,自身安全性難以得到有效保證。美國軍事專家擔心的是,盡管明知GPS系統(tǒng)存在安全隱患,美軍對其依賴程度還在不斷提升。
為有效解決GPS安全性問題和美軍對精確定位、導航、授時服務(wù)的需求之間難以調(diào)和的矛盾,美軍開始積極尋求GPS的替代品。據(jù)稱,基于現(xiàn)代原子物理學最新成就的微型慣性導航技術(shù)是未來代替GPS的一個重要的技術(shù)解決方案。慣性導航系統(tǒng)是人類最早研發(fā)明的導航系統(tǒng)之一。早在1942年德國在V-2火箭上就率先應(yīng)用了慣性導航技術(shù)。從2009年,美國國防部先進研究項目局就深入進行新一代微型慣性導航技術(shù)的研發(fā)與測試工作。據(jù)悉,這種新一代導航系統(tǒng)主要通過集成在微型芯片上的三個原子陀螺儀、加速器和原子鐘精確測量載體平臺相對慣性空間的角速率和加速度信息,利用牛頓運動定律自動計算出載體平臺的瞬時速度、位置信息并為載體提供精確的授時服務(wù)。
目前,美軍在發(fā)展這種新一代微型慣性導航系統(tǒng)上主要還存在兩大技術(shù)難題。一是該導航系統(tǒng)能自主進行精確引導的時間過短。報道援引美國防部先進研究計劃局項目經(jīng)理安德瑞·席克爾的話稱,微型慣性導航系統(tǒng)現(xiàn)階段只能提供約20秒的高精度定位與導航服務(wù)。因此該系統(tǒng)目前只能作為GPS的備份與補充,無法成為GPS的有效替代品。其次,微型慣性導航系統(tǒng)終端設(shè)備的成本遠比GPS終端設(shè)備高。安德瑞·席克爾抱怨說:“總不能把一套價值100萬的美元慣導系統(tǒng)安裝在一枚僅值100萬美元的導彈上吧!”
為提高微型慣性導航系統(tǒng)的實用性,美國防部先進研究計劃局正在大力進行該系統(tǒng)的集成化和耐久性研制工作。美軍的近期目標是研發(fā)出一種只有1美分硬幣大小的超小型導航晶片。該導航晶片不僅能夠提供3分鐘左右的精確定位、導航服務(wù),而且其生產(chǎn)成本還將嚴格控制在1000美元以內(nèi)。據(jù)稱,美軍進行了大量科學調(diào)查和統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn),目前和未來相當長時期內(nèi),美軍現(xiàn)役70%的導彈需要定位導航系統(tǒng)制導飛行的總時間不會超過3分鐘。美國防部先進研究計劃局還準備研制出精確定位、導航和授時時間更持久的微型慣性導航系統(tǒng)。美軍也對該系統(tǒng)的未來發(fā)展充滿信心。安德瑞·席克爾認為,就像30年前人們沒有預(yù)想到GPS會發(fā)展到目前如此程度一樣,在未來20年新一代微型慣性導航系統(tǒng)的發(fā)展程度也是無可限量的。