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民用双频制GPS的发展前景 中闻氏航攀院 周其焕 1.GPS面临的三大问题 1997年初美国国防部发出一个为 ’`GPS现代化”而从技术上征集意见的通知，配合美国 空军制订一个未来全球定位导航和授时系统的顶层要求文件((CRD). GPS现代化包括军用 GPS的PPS服务和民用GPS的SPS服务双方，虽然目的针对军用PPS的增强，但为了GPS 在国际上占有领导地位占有市场以及国内民间广大要求，也得有挺进的决策. 最近联合卫星项目办公室(JPO)系统项目主任JamesArmor上校说，GPS在19年成功运 行之后，一些综合因素使得目前是对GPS的某些改变作出决策的良好时机，1998年是购置第 二批Block2F卫星的挡Q、如果失去此时间窗，则直至2010年，不可能再对卫星作任何更改. 目前热点话题集中于三大关键问题。一为增加第二民用频率;二为何时中止选择可用性 SA;三为给美国空军以拒绝GPS被敌方使用的能力 这三个问题中，增加第二民用频率是美国国防部((DOD)和运输部(DOT〕之间久经协商，争 执热烈的题目、目前已有指望.其余两个间题，有赖于政府和军方决断和采取行动，外部人员无 法干预之事. SA何时中止问题，虽然工业界人士预测，可能在2000年发生，但一般认为 可能的计划 是2006年兑现，高精度军码拒绝敌意使用是DOD一贯致力于解决的问题，包括从卫星、空间 信号到接收机一系统环节上的考虑.目前解决程序尚难分晓，但它牵涉到一个重要问题，军码 和民码之间的脱钩已成为必然的前提. Z.有关第二民用频率的新决定 为了响应克林顿总统19%年3月30日GPS政策指令，在国家研究院(NRC)建议下，DOT 评估和提出了GPS在Block2F卫星上增加第二民用频率的方案，同年12月DOT和DOD联合 主持的部门间GPS执行理事会“GEB)成立了一个频率选定工作组，研究和评估候选频率， 1997年2月的联席会议上双方未能取得一致意见.因而在2月27日戈尔副总统在宜布正式批 准建立GPS第二民用频率的时候，只能将具体计划留待一年内宣布 ‘这个延迟一年的决定， 使得新频率在2001年首发Block2F第一批6颗卫星上不能实现:而1998年是2004年底/2005 年初首发的第二批巧颖2F卫星最后设计定案的窗口时间.在此关键时刻，为了兑现一年前 的誓言，戈尔副总统不得不在1998年3月30日宜布在第二批Hlock2F卫星上增加第二民用频 率的新决定(参见附件一决定的译文). 宜布的决定中，对第二民用频率的具体计划仍然没有最终确定，先用L2频率充当替代. 第三个民用频率将在8月决定.两个频率中选定何者为所谓的 寿·‘命期中安全服务的信号”， 就有两种可能，一是将L2长期让给民用，军码另找新频率;二是L2仍为军码，另找新的第 三频率给长期民用.因而保留四个月的模糊期作缓冲，有待某些试验和评估后由IGEH最终确 定.人们将静待8月再见分晓。 3.第二民用频率选择的背景 新频率选择有一定困难，这是不无道理的，按民用航空安全要求提出的条件为，一、第 二民用频率必须和第一民用频率之间至少有大于200MHz间隔，有利于算出电离层延时;二 应在航空导航频段(ARNS)以内，能受频率保护:三，能有和Ll相当的20MHz带宽，至少需 8MHz带宽. ARN景处在GPS的L2频率以下，为960一1215MHz，其中962一1213MHz用于DME 和TACAN以及969一1206MHz也用于JTIDS ‘在GPS和GLONASS的L2频率以上是政府 雷达频段.1240.1300MHz也用于业余无线电定位 为了照顾原来的应用，照顾GPS频率 合成器易于实现，按10.23MHz间隔的候选频率为低于L2的有1145.76MHz和1207.14MHz, 高于L2的有1258,29MHz,1278.75MH:和1309.44MHz低‘于L2的ARNS顺段中的预点可 以在航空界协调规避(DME/TACAN计划于2005年开始撤离)，但和JTIDS发生冲突.高于L2 的政府雷达频段中也和业余无线电发生冲突. 此外也曾提出过采用高于Ll的频率，例如1841.4MHz最终选择还是难定. 口.PGs sa率复用方案 JPO曾建议在原来的Ll和L2两个频率上采用频率复用，采用一种三码六相制((THM)的 调制技术，在整个24MHz带宽内将民用码(CA码)调制在中心频率的8MHz频带上，而军用码 (M码)移在民用