1600万美元,BAE系统公司从柯林斯宇航手里接过一份合同:为美国海军航母的GPS制导做抗干扰升级。升级对象是JPALS——联合精确进近着陆系统。BAE要交的货,是DIGAR-500M数字GPS抗干扰接收机。
JPALS怎么引导着舰
不靠航母雷达照射。飞机和航母各自接收GPS,通过数据链交换位置,算出相对坐标,引导飞机进近。恶劣天气、夜间、高海况都能用。2018年前后形成初始作战能力,装在美国航母和两栖攻击舰上,F-35C、F/A-18E/F都能用。
问题在GPS本身。两万公里外传下来的信号,强度只有手机信号的几亿分之一。民用码公开,干扰机一开就能压制,欺骗也不难。
着舰的最后进近阶段,速度、下降率、甲板运动,容错极小。GPS一断,JPALS就是废铁。
M-Code是钥匙也是锁
M-Code是GPS军用码,加密,抗干扰,抗欺骗。没有密钥的接收机根本用不了。
DIGAR-500M是数字抗干扰接收机。多个天线阵元,数字波束成形,把“耳朵”对准GPS卫星,同时在干扰方向形成“零陷”。不是简单滤波,是把微弱信号从噪声里抠出来。
美军补课,说明GPS在导航战里有短板,尤其对手电子战能力上来的近海。
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北斗从一开始就带锁
三频信号,能组合消电离层误差,也能抗窄带干扰。星间链路让卫星之间自己通信、测距,地面站被干扰,星座还能自主运行一段时间。
着舰引导,中国走的是同一逻辑。辽宁舰、山东舰的歼-15,传统靠菲涅尔透镜光学助降、着舰引导雷达和着舰指挥员。福建舰不一样,电磁弹射加更复杂的舰载机联队,对引导精度要求更高。
公开资料里,中国电科等单位在做舰载机着舰引导雷达,也在探索北斗差分着舰引导,原理和JPALS类似:差分定位给出分米级相对位置。抗干扰手段齐全,自适应调零天线、波束成形、抗欺骗算法都在。
着舰从不只靠一种信号
北斗是后发的,可以避开GPS踩过的坑。低轨导航增强、5G辅助定位、惯性导航组合,都在推进。着舰这种场景,必然是北斗加惯导、雷达、数据链的多源融合。单一信号被压制,系统照样能把飞机落下去。
美国JPALS从2000年代研发,2018年上舰,M-Code升级等到GPS III卫星和军用接收机成熟才落地。北斗1994年立项,二号2012年区域组网,三号2020年全球组网,节奏差摆在那里。
1600万美元不算大合同。但信号很明确:美军在给GPS补抗干扰的课,而北斗从设计之初就带着这把锁。导航战打到最后,比的就是谁在强干扰下还能把飞机稳稳放到甲板上。
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