2022年10月,本号文章《北斗优先是对北斗三代的挑衅》中指出:“多系统兼容互操作是北斗三号逐步替代北斗二号的主要原因。北斗优先是对北斗三代的挑衅。”现在想来,当时还是太年轻,格局没有打开。
2023年12月,本号文章《怎样才算是真正的单北斗》中指出:只有仅支持B1I和B3信号的芯片才是真正的单北斗芯片。但凡你支持了B1C、B2a、B2b中的一个就是假的单北斗。
B1C/L1/E1、B2a/ L5/E5a、B2b/G3/E5b这些频点与其他GNSS系统是完全重合的,不可能只接收B1C信号而不接收L1/E1信号。但是北斗二号的B1I和B3是北斗特有的频点。
2018年,英国在脱欧之后将不在国防及关键国家基础设施中应用Galileo系统。GPS、Galileo、GLONASS和北斗的开放信号,以及欧盟区域增强系统EGNOS,仍然对英国用户免费开放。而用于军事、安全和战略基础设施的伽利略PRS、加密信号、抗干扰功能将受限。
英国一直致力于建设独立的GNSS系统,但无法承受项目的投资总额。因此重启OneWeb计划,深入研究低轨PNT服务。遗憾的是,OneWeb需要通过星载GNSS获得自身的轨道和钟差,因此OneWeb依然不能脱离其他GNSS而独立运行,而单北斗能做到!
那么英国人到底在害怕什么?
众所周知,卫星导航增强包括精度增强和完好性增强,其实还有一种不常见的功率增强。功率增强指在特殊情况下临时增加信号发射功率,可提高专门定制的GNSS接收机的导航定位信噪比,并阻塞和干扰其他同频点的GNSS系统和接收机。
2018年4月14日,美英法三国对叙利亚多处重要军事目标进行了区域外空中打击。
据GEOSOSO分析,从4月13号开始,叙利亚地区GPS L2信噪比,相比12号的数据,实际功率大概提高了3~5dB。各频段的信噪比曲线波动非常大,卫星失锁情况很严重,GPS和北斗信号同时受到干扰。
2019年6月,伊朗防空系统于当地时间20日凌晨4时5分将美国全球鹰无人机击落。美国总统特朗普当天就批准了空袭伊朗的计划,并定于美东时间20日傍晚7时、伊朗时间21日凌晨4时发动。
据GEOSOSO分析,在伊朗当地时间:6月20日19时30分~ 6月21日14点,全球范围内GPS L2功率突然提高了5~7dB。L1上P码的功率也显著增强。GPS、GLONASS、北斗、Galileo同时受到干扰。卫星失锁情况严重,导致导航和测量异常。
注:-3dB=0.5倍,0dB=1倍,3dB=2倍,4.8dB=3倍,7dB=5倍。
对于不具备足够抗干扰能力的接收机来说3dB的功率增益足以影响其性能。
2022年8月27日数据
2005年9月21日,第一颗GPS Block IIR-M卫星发射。从IIR-M开始,L1、L2频点增加了两路新的M军码,实现了信号发射功率可调,具备阻断敌方使用GPS的能力,具有抗干扰能力强、保密性能好的优势。当然也能干扰同频点的其他GNSS系统,例如北斗的B1C。
M-Code GPS接收机
北斗二号的B1I和B3是北斗特有的频点,不易受其干扰。虽然B1I和B3也与其他GNSS频点有混叠,存在边带干扰,但毕竟功率衰减很快。据查在B1I(1561.098MHz)附近(1561-1562MHz)有11个卫星网络。如果存心要干扰那就再想别的办法。至少目前GPS还没有L波段全频带阻塞能力。
对具备充分抗干扰能力的接收机则需要进行压制式干扰,目前GPS卫星还没有这个能力。但是以后会有的。
将于2026年开始发射的GPS-IIIF卫星将安装采用数字控制的大功率定向点波束天线,能在一个直径约965km的区域内,形成一个信号强度是目前100倍(20dB)的波束,极大地提升了抗干扰能力,并对其他GNSS系统形成干扰。每颗卫星有两个发射天线,一个是宽波束天线,另一个是点波束天线。在发生冲突时,可关闭宽波束信号,只使用点波束信号导航。
除了功率增强这个手段以外,其他GNSS系统完全可以根据公开的ICD文件来广播伪北斗信号,对北斗接收机进行欺骗。保密的军码信号可采用延迟转发等技术。但是对于只有B1I和B3频点的单北斗接收机,这些伪北斗信号只能吃闭门羹。注:地面干扰欺骗容易检测出,天基就很难了
以上就是不能在国防及关键国家基础设施中使用B1C/L1/E1、B2a/ L5/E5a频点的原因。
有人说用单北斗导航比同时用四大名G导航卫星数少了很多,在城市峡谷等场景中定位性能不佳。这种说法我不能狗同。如果说北斗MEO相当于GPS,那么北斗IGSO相当于QZSS,北斗GEO则相当于海事卫星(此处采用了一种修辞手法)。北斗=GPS+QZSS+ Inmarsat,这还不够吗?而且所有的北斗卫星都支持B1I和B3,只有北斗三号卫星才支持B1C、B2a。况且在民用领域依然可以采用多系统融合定位方式,而在国防及关键国家基础设施中则必须采用单北斗。
综上,必须强推单北斗,但必须要基于B1I/B3频点。