近年来美国政府的GPS政策有哪些?

全球定位系统在研制之初即是为了满足美国军事方面的需求,为了保障美国的利益与安全,限制未经美国特许的用户利用GPS定位的精度,美国国防部在研制GPS总体方案时,就已经制定了“主要为军用,同时也兼顾民用”的双用途策略。此后,陆续出台了一系列的双用途政策来限制用户获取GPS观测量的精度,这些措施主要包括:选择可用性(Selective Availability,SA)政策和精测距码(P码)的加密措施(Anti-Spoofing,AS)。

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1.3.1SA政策考虑到GPS在军事上的巨大应用潜力以及C/A码是公开向全球所有用户开放的这一基本政策,为防止敌对方利用GPS定位系统危害美国的国家安全,美国国防部从1991年7月1日起,在所有的工作卫星上实施SA技术。其主要的技术手段,一是在卫星的广播星历中人为地加入误差,以降低卫星星历的精度,这就是所谓的e技术,采取这种技术后,用户在进行距离交会时,已知点的坐标精度已被大幅度降低,从而降低了交会的精度;二是有意识地使卫星钟频产生一种快速的抖动,这种抖动实际上也是一种伪随机过程,对于未掌握其变化规律的用户来讲,产生的效果相当于降低了钟的稳定度,从而影响导航定位精度,这就是所谓的8技术。实施SA政策后,未经美国政府授权的使用标准定位服务的广大用户所获得的平面定位精度被降至±100m,高程±156m。

为应对世界其他全球导航卫星系统的挑战,美国政府已于2000年5月2日停止实施SA政策,同时承诺进一步改进和完善全球定位系统,实现全球定位系统的现代化。

1.3.2AS政策AS政策是美国国防部为防止敌对方对GPS卫星信号进行电子欺骗和电子干扰而采取的一种措施,该措施从1994年1月31日起实施。其具体做法是,在P码上加上严格保密的W码,使其模二相加产生完全保密的Y码.AS是一项防卫性的措施,但产生的客观效果是限制了广大非特许用户使用Y码的可能性。而无法获得高精度的测码伪距将给GPS测量带来许多不便,增加了载波相位测量数据处理的难度。

近年来,经过接收机生产厂家的不懈努力,在美国政府实施AS政策的情况下,未经美国政府授权的一般测量用户只要采用Z跟踪技术,就仍然能利用P码来进行测距,从而较好地克服了AS政策所造成的消极影响。

1.3.3GPS现代化1999年1月25日,美国副总统戈尔宣布将斥资40亿美元进行GPS现代化,以加强GPS对美军现代化战争的支撑和保持全球民用导航领域中的领导地位.GPS现代化重点将在军用和民用两方面改善GPS的核心服务。

在军事方面,为了满足和适应21世纪美国国防现代化发展的需要,更好地支持和保章军事行动,在今后“信息战”、“电子战”的背景下,GPS定位系统必须要有更好的抗电子干扰能力。不仅要保障GPS用户的安全使用,同时还要对不同类型GPS天线用户提供不同使用范围,比外,还要缩短GPS的首次初始化时间,并且和其他军事导航系统和各类武器装备均要相互配适。

在民用方面,重点是改善民用导航和定位的精度,扩大服务的覆盖面和改善服务的持续性,提高导航的安全性,保持GPS在全球卫星导航系统中技术和销售的领先地位,注意和现有的及将来的民用其他空间导航系统的匹配和兼容,以更好地满足民用导航、定位、大气探测等方面的需求。

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从有关文献看,GPS定位系统现代化的实质可以归纳为:

(1)保护,即采用一系列措施保护GPS系统不受敌方和黑客的干扰,增加GPS军用信号的抗干扰能力,其中包括增加GPS天线的军用无线电信号的强度。

(2)阻止,即阻止敌方利用GPS天线的军用信号,设计新的GPS卫星型号(ⅡF),设计新的GPS天线信号结构,增加频道,将民用频道L1、l2、Ls和军用频道L、L,分开。

(3)改善GPS定位和导航的精度,在GPSIF卫星中增加两个新的民用频道,即在L2中增加C/A码(2005年),另增L,民用频道(2007年)。




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