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美新一代定位卫星上天 正着手下一代研发

         美国东部标准时间3月22日24时53分,美国空军利用波音公司的德耳塔-II型运载火箭,在佛罗里达的卡纳维拉尔角成功发射了一颗全球定位系统(GPS)卫星--GPS IIR-11,这是美国迄今发射的第50颗GPS卫星。经过了68分钟的飞行之后,该卫星被送入到预定轨道,加入到一个由24颗卫星组成的星组卫星系统。
   
     GPS IIR-11为美空军新一代GPS卫星“布洛克2R”系列的第11颗,由美国洛克希德·
   马丁公司制造。据透露,美空军计划利用德耳塔-II型运载火箭发射“布洛克2R”系列的所有GPS卫星。
   
     GPS卫星不仅有助于美国军方利用GPS支援飞机、舰船、地面车辆、以及地面人员使用的卫星制导装置,而且还能对“联合直接攻击弹药”进行制导。
   
     美空军第一颗GPS试验卫星--布洛克1于1978年2月22日发射,到1989年2月14日第一颗工作卫星(布洛克2)顺利发射,1990年开始发射改进型工作卫星(布洛克2A)。从1994年开始发射新一代GPS卫星(布洛克2R),到目前为止已经发射了11颗。
   
     根据美空军签署的合同,洛-马公司、雷声公司、通用动力公司、Spectrum Astro公司正在竞争研发空军下一代GPS III卫星。新一代全球定位卫星将重点解决美军事转型及商业需求所面临的诸多问题,使GPS系统具备更为先进的抗干扰能力、系统保密能力,同时提升该各级系统的精确定位能力和运行可靠性能。
   
     新闻链接:美国空军的GPS卫星定位系统介绍
   
     美空军GPS星组卫星系统空间部分采用24颗星组网,分布在6个轨道平面内。每个近似圆形的轨道平面内各有4颗卫星均匀颁布,卫星之间的升交角相差90度。各轨道平面的夹角为60度,而相对于赤道平面的倾角为55度,轨道平均高度为20200千米,运行周期为11小时58分。相邻两轨道面上的卫星离升交点的角距互差为30度。其目的是为了保证在全球任何地点、任何瞬间至少有4颗卫星同时出现在用户视野中,最多时可见到11颗卫星。
   
     美空军GPS地面控制系统主要用于跟踪测控卫星并保证导航数据的质量,系统由IBM公司研制,由设在科罗拉多州斯普林斯的航天作战中心管理,包括1个主控站、4个监控站、1个上行数据传输站。主控制站设在科罗拉多州斯普林斯,装有2台IBM3000数据处理系统、10台彩色监控台和通信设备,负责接收各监测站的卫星跟踪数据,计算各卫星的星历、时钟改正值,并负责卫星轨道和备用卫星控制;4个监控站分别设在印度洋的迪戈加西亚岛、太平洋的卡瓦加兰岛和夏威夷、南大西洋上的阿森松岛。
   
     监控站负责跟踪和监视全部卫星,并将接收的数据汇总到主控制站处理,计算并预报卫星的精确轨道和运行时间,对星上原子钟进行校正,保证卫星系统时间同步。上行数据传输站负责定期将轨道星历数据和时间数据发送给在轨卫星。除此之外,海军水面武器中心还根据主控站数据,计算卫星参考星历供主站使用;空军的卫星控制设备也能为卫星进行跟踪遥测,并具有发送导航数据的能力,作为上行数据传输站的备份。
   
     美空军“布洛克2R”GPS卫星采用铝蜂窝结构,发射频率为L1=1575.42兆赫,L2=1227.6兆赫,跟踪遥测频率为5兆赫;电源采用双太阳电池帆板,表面积为13.4万平方米,镍氢蓄电池提供100%的蚀期保护,功率为1130瓦;采用三轴稳定方式,寿命为10年。
   



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