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土槍對洋炮-伊拉克人的GPS干擾器

2003年4月2日

美國對伊拉克戰爭的信心在很大程度上是建立在高科技軍事裝備上。諸如「傑達姆」(JDAM)這樣的制導炸彈理論上可以對敵對方進行精確的「外科手術」式打擊。伊拉克人使用成本低廉的訊號干擾器,試圖對被神話了的「全球衛星定位系統」(GPS)武器制導訊號進行干擾。

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美國空軍的GPS衛星圖片來源: AP

這種GPS干擾器只有手機大小,在市場上花幾百美元就能買得到,伊拉克人把它當成了一個「土槍克洋炮」的法寶-據說它能幹擾GPS訊號,從而讓美國人的精確武器「正打歪著」。據說,美軍目前已經在伊拉克找到並銷毀了6個這樣的干擾器。

美軍的「全球衛星定位系統」是由27個衛星組成的訊號網路,它不但能對武器進行定位控制,還可以為部隊和飛機進行精確到米的導航。如果能對GPS訊號進行持久干擾,就會使美軍的整個後勤系統運作失靈。

戰爭開始前就有美國軍事專家警告說,伊拉克人的GPS干擾器可能會使美軍的制導炸彈失靈。而美國的GPS系統程序負責人道格拉斯.洛衛羅則認為這是無稽之談,在市場上根本買不到能有效干涉GPS訊號的儀器。

這種小玩藝到底多厲害?

一家俄羅斯公司就製造這樣的廉價GPS干擾器。從理論上講,這種干擾器能幹擾方圓200公里的衛星訊號。美國導航衛星發送到GPS接收天線的訊號非常微弱,其強度大概只相當於一般電視天線接收訊號的十億分之一。因此,通常用於汽車交通、航海和探險旅行上的衛星導航系統非常容易受到這種GPS干擾器的干擾。但是用於軍事目的導航設備則相對來說「壯實」得多,不容易受到干擾。

GPS系統的「C/A」編碼用於民事目的,其定位精確度可達5米左右。軍事上使用的是「P」編碼,其定位精度可達一米。

軍用的「P」編碼不僅更精確,而且還是經過加密的,因此不容易受到干擾。道格拉斯.洛衛羅認為軍用GPS編碼比民用編碼在抗干擾性上要強上千倍。他說,GPS干擾器只能在幾公里的方圓內有效,它最多只能在這一範圍內干擾GPS制導的武器,而使制導武器迷航則是不可能的。

美軍的精確武器上除了具有衛星定位系統,還同時配備有另外一套導航機制-惰性導航系統(TNS)。TNS系統不會受到外部訊號的干擾,其工作原理是利用高速旋轉的陀螺系統慣性來進行定位。精確炸彈被發射前,TNS系統被輸進一組定義其起始位置的參數;炸彈發射後,陀螺系統將每一個相對於起始位置的軌跡改變解釋為穩態干擾,從而對新的位置進行描述。

GPS衛星系統將導航數據定期傳給定位精確度相對不高的TNS系統,直到制導炸彈最後引爆。如果GPS訊號受到干擾而失靈,TNS則接過導航的重任直至將炸彈引導向目標。

GPS制導下的炸彈的定位誤差在3.5米左右,而TNS的定位誤差為20米左右。如果用在對軍事設施的攻擊上,TNS的這一定位誤差可以忽略不計。但是,如果用來打擊居民區內的軍事目標,這一誤差可能造成的後果就不能小視了。