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多种军事用途的导航终端
GPS广泛用于军事领域,主要应用如下。
1)导航
当一个士兵在夜幕的掩护下,在敌军阵地上行动时,最大的挑战就是由于对领土的陌生和地面缺乏易于识别的标志而带来的导航问题。士兵一直以来都依靠夜空来寻找方向,但它们在地面上的位置很难确定。在战争中士兵知道他们自己的位置的必要性在海湾战争(1990年)和卡吉尔冲突(1999)中凸显出来。这可以从一个事实中看出:最初在海湾战争期间,约1000台GPS接收机被使用,但到最后,有近9000个手持设备投入使用。同样,在卡吉尔冲突中,印度人在控制线沿线的崎岖的地形上巡逻,起初误闯敌军阵地造成灾难性后果,但后来从GPS接收机中获益匪浅。事实上,这些GPS接收机正迅速取代传统的指南针。特种部队和精锐团队,也利用它们靠近和摧毁敌方的重要设施。通过准确的定位数据,他们可以精确地调动空军和炮兵部队。此外,利用GPS可以迅速占领机枪位置,因为在现代战争中,炮兵必须经常和突击队员保持一致,并尽量避免遭反击火力的打劫。利用GPS也可以跟踪护卫队的运动,并进行有效的计划。
2)跟踪
在军事环境中,潜在的目标在真正被确定为敌方目标并使用各种武器系统之前,必须要对其进行被持续跟踪。跟踪数据被作为现代化的武器系统,如导弹和智能炸弹等的输入。举个例子,美军已经研制了一个GPS实测数据采集、记录和显示系统 。这是一个简洁的、重量轻、成本低、易于运输或移动的基于GPS的跟踪系统。它利用不断更新的GPS数据,无线电数据链路,与计算机技术提供多达十个被测目标的高精度、实时时空位置信息,被测目标可以是地面车辆、直升机或者固定翼飞机。该系统已经高度模块化,利用商业的现成的硬件建成,并且很容易被修改,以满足个人测试和跟踪应用的任何特殊需要。
3)炸弹和导弹的制导
在现代武器系统中,GPS数据都作为寻找目标和制导的输入。美国经常使用巡航导弹从很远的距离精确打击目标,巡航导弹上面的多通道GPS接收机可以使其在飞行中持续地准确定位。利用基于惯导的GPS,多重发射火箭系统的车辆可以准确定位,并在很短的时间内让发射器指向目标 。为美军EDGE计划而研发的差分GPS已经用于重量为2000磅的滑翔炸弹,它利用GPS作为导引,而不是用激光导引。利用4个1000英里之外的DGPS基站,这种炸弹可以准确地击中11英里以外的目标。
4)营救
救援及应急响应是GPS军事应用的另一个有价值的领域。紧急应变小组可以利用GPS确定行动期间伤员的位置,从而减少响应时间。举例来说,美国空军已经利用GPS系统为基础的技术,开发战斗幸存者使用的逃逸定位器系统。该系统把GPS接收机与通信电台相结合,让搜救小组可以比以前更快和更准确地找到被击落飞机的机组人员。
5)地图更新
为了执行各个军事级别的行动,防卫部队需要根据行动计划、行政计划、训练等指令级别来确定不同档次的精度和时效性的更新地图。利用GPS可以更快收搜集到地图更新所需的准确数据。GPS也可以有效地为各种武器装备和设施,以及目标位置建立网格控制。例如,遥感和地理信息系统等现代测绘技术,可以不断用差分GPS技术将图片寄存到绝对地理坐标系中。这将使军事人员利用现代地图产品,以准确确定新一代武器使用的目标点的位置。
6)设备管理
在世界上几乎所有的国家中,军队都管理着覆盖很广的大型基地。为了能有效地管理这些设施,就必须准备一个精确的基地地图。GPS /差分GPS对此可以提供很大帮助,因为现有的地图并不是定期更新。GPS与地理信息系统(GIS)技术的结合,可以有效地解决这件事。例如,在日本横须贺的美国海军基地,地理信息系统软件被用来评估GPS实施的三个不同的组件之一。首先,为GPS基站的最佳位置建模;其次,为确定基站的位置选择基准;最后,评价GPS测量的准确性。