格洛纳斯的昨天、今天和明天

    昨天的格洛纳斯

　　1960年的冬季，前苏联军方开始有一种设想，他们希望有一个卫星无线电导航系统，这个系统主要为新一代弹道导弹的精确制导服务，因为当时已经有的卫星导航接收站还不够理想，它需要好几分钟的观测才能确定一个位置，不能达到导航定位的目的。

　　但是，这个设想一直没有能够实施，直到六十年代末，这个无线电卫星导航系统的建设才被列入计划日程。多个部门开始介入这一事件，主要是国防部、科学院和海军的一些研究所，他们联合起来，为这一计划的文件编制做准备工作。1970年，这个系统的有关文件编制才算完成，又经过几年之后，也就是1976年，前苏联颁布法令，决意要建设这个无线电卫星导航系统，这就是格洛纳斯卫星导航系统。

　　格洛纳斯系统总共有24颗卫星，其中的三颗是储备卫星，当其他的卫星受到损害的时候，备份卫星可以接替。这24颗卫星分布在3个轨道平面上，这三个轨道平面两两相隔120度，同平面内的卫星之间相隔45度。每颗卫星都在19100千米高、64.8度倾角的轨道上运行。每颗卫星需要11小时15分钟完成一个轨道周期。

　　格洛纳斯系统的第一颗卫星是1982年发射入轨的，也是这一年，还发射了两颗同轨道的其他卫星，用于这个系统的规划和研究工作。它们主要研究轨道特性和地球引力场特性。格洛纳斯系统的地面控制系统使用莫斯科标准时间，它们建在圣彼得堡和共青城等地。

　　苏联的这个格洛纳斯系统是为导弹准备的，目的就是要更好地与美国对抗。美国在1983年提出了星球大战计划，这又进一步让苏联人感到建设格洛纳斯系统的重要性。虽然苏联的解体让格洛纳斯系统的建设遇到了很大困难，但是，俄罗斯还是把这一系统的建设工作进行了下去。1993年，格洛纳斯系统已经具备了初始的作战能力，当年9月24日，俄联邦总统正式宣布俄罗斯格洛纳斯系统开始服役，但直到1996年初，格洛纳斯系统才真正完整地实现了星座式的部署。

　　今天的格洛纳斯

　　此后，俄罗斯又发射了一些卫星，想使这一系统进一步完善，但是必须要认识的是，在建设的过程中，部分卫星的升空时间相隔长达8年，而大多数卫星的寿命只有三年，因此截至2001年11月底，能够正常工作运行的格洛纳斯卫星只剩下6颗。全球卫星导航系统，这个名字实际上有名无实，根本起不到原来计划的作用，它一直处于低效运行的状态中。

　　在它的建设过程中，美国也建立了自己的全球卫星导航系统，而且建设速度要比格洛纳斯的建设快得多，这个系统叫做GPS，它在建设完工之后，风光无限，被很多国家使用，在俄罗斯的市场上，充斥着GPS的导航定位设备，很多俄罗斯的机构和公司，都是GPS的用户。

　　这样一个在军事上具有重大意义的系统总不能完全依赖外国技术，更何况建设它的时候就是为军事服务的，俄航空航天局局长科普捷夫等专家均认为，俄必须保持技术的独立性。2001年3月，当“和平”号空间站坠毁之后，科普捷夫又多次指出，要抓紧部署格洛纳斯卫星。于是，2001年12月2日，俄航天军将3颗新的格洛纳斯卫星送入预定轨道，拉开了重新部署该卫星系统的序幕。到2003年俄已经拥有了12颗格洛纳斯卫星，达到最低限度的综合使用标准。与此同时，它还有一颗备份卫星。这种局面一直维持到2004年的年底。

　　2004年12月26日，这个家族又增加了三个新成员，这一天，俄罗斯自拜科努尔发射场成功发射１枚“质子－Ｋ”运载火箭，向太空送去了３颗格洛纳斯卫星。这三颗卫星中，其中有两颗是老式卫星，它们的工作寿命是三年，另外一颗是一种新式卫星，这就是改进型的格洛纳斯－Ｍ卫星，它的最大特点是工作寿命大大延长，达到７年。不仅如此，它的功能更加全面。去年发射的这个家族卫星中，就有一颗这种型号的卫星，它于2003年10月10日被送入轨道。这种卫星的应用，极大地提高了确定坐标的准确度。

　　经过这次发射之后，格洛纳斯系统在2005年的工作卫星数量达到14颗，另外还有两颗卫星处于备用状态。这样这个系统的卫星总数量就达到了16颗。但是，这样的数量依然不能让格洛纳斯系统稳定运行，要想让他稳定运行，必须要拥有18颗卫星。

　　明天的格洛纳斯

　　就在格洛纳斯系统还处在低效运行的状态中时，1999年，欧盟国家提出了伽利略计划，这也是一个全球卫星导航计划。2002年，这个计划开始正式确定下来，从此，伽利略全球卫星导航系统这个概念广泛传播，这进一步刺激了俄罗斯建设格洛纳斯系统的决心，但是，俄罗斯的经济现状却不允许这样做，为此它只能寻求外来资金的帮助，印度航天技术的崛起引起了俄罗斯的关注，双方已经就如何合作开始多次谈判。

　　按照双方初步计划，印度将出资帮助俄罗斯完善这个卫星导航系统，印度将利用本国的运载火箭自本国的发射场起飞，发射“格洛纳斯－Ｍ”卫星，除此之外，还有另一个型号的改造卫星也将被印度发射上天，这就是格洛纳斯Ｋ卫星。这种卫星的寿命也远远高于现在正在服役的格洛纳斯卫星，比格洛纳斯M卫星的寿命还高，它可以达到10年甚至更长的时间。印度加入以后，在2007年，格洛纳斯系统的卫星总数量至少达到18颗。除此之外，印度的加入，还带来了另一个变化。

　　无论是伽利略还是美国的GPS，都是军民两用，但是俄罗斯的格洛纳斯系统当初就是为了军事目的建造出来的，它的管理者是俄罗斯的航天军，完全由军方负责，这样它的使用率实在太低了。其实，它完全可以增加一项副业，那就是为民服务，可以同时军民两用。在这一点上，印度和俄罗斯已经达成共识，未来的格洛纳斯系统将会按照商业化的模式来运作。为此，俄罗斯还在准备更新一些系统元件，来满足客户的需求。转为民用，对于格洛纳斯系统来说，将是一个革命性的转变。

　　按照2004年年初的设想，俄罗斯将会在2011年完成该卫星系统的全面部署，但现在有了印度的加入，可以预计的是，它的再次完工时间将会提前，2008年伽利略完工的时候，格洛纳斯系统也将建设成功，那时它将有24颗卫星，它将跟GPS，伽利略一起同耀太空，争夺市场份额。（国家航天局网特约撰稿/北辰）