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卫星“授时战”你知道多少?可见卫星授时技术对国民经济影响之大
来源:新华日报 | 作者:安徽京准科技 | 发布时间: 2019-12-23 | 392 次浏览 | 分享到:
高技术条件下的战争中,定位导航出问题对军事行动的影响无疑是巨大的。如果与定位导航一向并称的授时出了问题呢?很多人没有意识到,卫星授时也可能成为一处新的战场。今年第5期《飞航导弹》杂志刊登专文,就美国空军提出的“授时战”概念作分析。文章认为,虽然这项战法刚被提出,攻防手段都还未获充分研究,但潜在威力不可小视。


卫星“授时战”你知道多少?可见卫星授时技术对国民经济影响之大
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    高技术条件下的战争中,定位导航出问题对军事行动的影响无疑是巨大的。如果与定位导航一向并称的授时出了问题呢?很多人没有意识到,卫星授时也可能成为一处新的战场。今年第5期《飞航导弹》杂志刊登专文,就美国空军提出的“授时战”概念作分析。文章认为,虽然这项战法刚被提出,攻防手段都还未获充分研究,但潜在威力不可小视。

从军事行动诞生那一天起,时间就是战场要素。声东击西、趁火打劫、以逸待劳、调虎离山……三十六计大部分都与时机运用有关,而把握时机与掌握时间密不可分,打“时间差”是古今许多战术的共通立意。

受限于古代计时技术,军事行动时间的约定较为粗疏,但绝不代表古人不重视,他们对不遵守时间的惩罚通常都很重。如引发陈胜吴广等戍卒起义的导火索,就是“会天大雨,道不通,度已失期。失期,法皆斩”;汉武帝时期大将公孙敖参与北伐匈奴时,曾因未能与霍去病按时会合,“失期当斩,赎为庶人”。著名的李广,随卫青击匈奴,也因为沙漠中迷路而没能按时和大部队汇合围歼单于,征战一生的李广愤而自杀。

公孙敖、李广的“失期”,缺乏可靠定位、计时手段是重要原因之一。因此,钟表的发明对战争意义重大。表现歼灭国民党军整编74师的《红日》电视剧中,连长石东根的警卫员李全也随身携带着笨重的闹钟。美国南北战争时期,间谍甚至把照相机藏进闹钟之中。

手表自然更方便。其雏形通常被认为是拿破仑战争时期法军军官对怀表的改造,大规模使用则始于一战军方向钟表公司大量订购——英文中用watch来指代手表,就始于一战,现今众多名表品牌也是起家于那时。

手表的普遍使用给精确计算下的军事行动带来可能,典型的如徐进弹幕——炮兵群可在散兵线前一定距离打出绵密火墙,按照步兵冲击速度逐次向敌防御纵深延伸,以遮断敌方反击兵力,掩护己方攻击矛头。

此时,手表是否准确就很重要。限于各种因素,不同手表计时必然有差异。如何解决步调一致的问题?革命战争电影中,常有战前我军各级指挥员集中对表的情节,这其实就是本文主题“授时”。

今天授时是发播标准时间信号的简称,既可以通过电话、无线电波,也可以通过卫星,但目的都是实现时间统一。现代标准时间来自于原子钟,我军当年标准时间则是“官大表准”,统一以最高指挥员的表为准。至于最高指挥员的表是否准确,并不影响时间统一这个大目标。

现今卫星授时自然要准确及时得多,但相比当年无法干扰的授时,今天则有巨大的潜在被干扰可能性。

从技术角度说,能干扰导航就能干扰卫星授时。卫星授时与导航定位不分家(合称PNT),这是由授时原理决定的。以GPS而言,24颗卫星组成的星座经过精心设计,地球绝大多数地方都可同时接收最少4颗卫星的信号。每颗卫星一般都配有铯原子钟以进行时间保持,地面主控站还会将修正数据不定期发给卫星,以使所有卫星时间同步。在用户接收机上有4个未知数(经度、纬度、高度、本地时间),通过解算即可求出接收机的坐标和时间,这就完成了一次定位和授时。

显然,针对卫星做手脚最为直接。“硬杀伤”效果最是一劳永逸,例如在太空部署武装飞船或空间站,苏联就有在“礼炮”系列空间站装备航炮的计划。不过化学能火炮在太空使用局限不少,激光武器更好一些。1987年随“能源”火箭升空的“极地”空间站就被认为搭载有1兆瓦激光武器,不过该载荷因火箭导航故障未能进入轨道。随着冷战结束,各方对在太空“搞事”兴趣降低,当然《外层空间条约》也有制约作用,因此目前尚无实际部署的反卫星武器。

导航卫星拥有国手段就更多了。如1999年印巴卡尔吉尔战争中,印度就吃过美国关闭战区GPS的亏。美国空军维护下的GPS还曾在所有民用信号上放干扰,后来为和俄罗斯“格洛纳斯”系统竞争取消了干扰。这显示,美国要对授时做手脚很容易,这也是我国研发北斗、印度研发区域导航卫星系统的原因。

除了从空间端,“授时战”还可从控制端和用户端入手攻击。从控制端入手,和战争中对付敌方雷达站一类节点目标类似,只是目标换成了卫星地面站,手段同样有“硬杀伤”和“软压制”;对用户端实施局部压制或欺骗也与成熟的“电子战”“导航战”等战法类似。

那么为何2017年美国空军战略与技术中心提议要把“授时战”独立出来呢?

此战法军事意义显而易见。古代的“失期”,对越来越像一部精密机器的现代军队来说,后果更难以承受。可以想见,徐进弹幕掩护中如果进攻方时间遭干扰,掩护炮火要么会误伤己方,要么起不到掩护效果。

授时对信息化军队的影响还将远甚过往。古代以月计算发起的军事行动,今日已经以分秒计算,信息化更将战争带入“发现即打击”“发现即摧毁”的时代。美军在阿富汗屡屡以小股特种部队深入敌后来去自如,一大倚仗就是随叫随到的炮火和空中支援。可以想见,延误甚至被欺骗的卫星授时,导致对时间敏感目标的打击延迟甚至错误打击,其后果将有多严重——只是美国以往面对的对手没有这份能力而已。

更为突出的是,授时对国民经济影响巨大。美国国土安全部第21号总统政策指令所确定的16个关键行业中,通信、移动电话、电力分配、金融和信息技术等11个依赖于精准授时。可见,“授时战”影响范围要显著大于主要针对军队的“电子战”等战法。

另外,美军方提出“授时战”概念也是一种警告,即认为美国对类似战法应变能力不足。这对中国既是好消息,也是警钟,提醒我们也要有多手准备。其中最值得注意的,可能是分离PNT,因为三者并非完全不可分割,有许多测量和分配授时方法都不用依赖GPS和导航系统,例如DARPA的芯片规模的原子钟和具有高稳定性的手掌般大小的原子钟——DARPA即美国国防部高级研究计划局,以负责研发军事用途的“黑科技”而著称。

不过,我国在小型原子钟研发上进展也不错。今年3月,中国航天科工203所发布了小型便携式CPT原子钟,体积约半个烟盒大小。核心技术指标已优于国外同类产品水平,功耗是国外同类产品的五分之一,授时精度可达每天1微秒。这对我军通过分布式掌握时间来应对“授时战”将有帮助。

但相比总要面对敌方各种形式“干扰”的军事领域,国民经济领域更值得担忧。如前所述,“授时战”不同于“星球大战”一类的“战略忽悠”计划,技术上完全可行,实施门槛也相对较低。相形之下,我国国民经济各部门即使应对黑客入侵一类已知破坏手段尚且不足,要应对未知战法,仍有不少课要补。