蔣華 礪道智庫?2023-09-27 13:45?發(fā)表于北京
據美媒9月26日刊載軍事專家吉爾·卡羅撰寫的文章稱芥映，美國對全球定位系統（GPS）的軍事依賴構成了重大弱點。目前曲聂，歐洲正在見證兩國之間的常規(guī)戰(zhàn)爭说铃。在此背景下畸肆，技術尤其是導航系統的作用已成為軍事成功的決定性因素宦芦。
美國的GPS、歐洲的伽利略轴脐、中國的北斗调卑、俄羅斯的格洛納斯等全球導航衛(wèi)星系統（GNSS）在現代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著至關重要的作用。盡管它們的技術規(guī)格不同（例如頻率和軌道）大咱，但這些系統的設計是兼容的恬涧，從而可以實現更高的定位精度。然而碴巾，它們的信號容易受到各種形式的干擾溯捆，例如干擾和欺騙。盡管采取了反欺騙等安全措施厦瓢，但這些措施并非萬無一失提揍。
全球定位系統(GPS)于冷戰(zhàn)期間推出，最初開發(fā)的目的是為美國軍方提供無與倫比的導航和授時能力煮仇。多年來劳跃，該系統不僅已深度集成到軍事功能中，而且還深入集成到民用應用中浙垫。然而刨仑，這種對GPS的普遍依賴使美軍面臨巨大的弱點，特別是考慮到俄羅斯和朝鮮的反衛(wèi)星能力和網絡戰(zhàn)能力夹姥。
在當前的烏克蘭戰(zhàn)爭中贸人，俄羅斯加大了賭注，開發(fā)了能夠摧毀GPS衛(wèi)星的反衛(wèi)星(ASAT)導彈佃声。此舉可能會有效削弱北約的遠程武器。令人驚訝的是倘要，俄羅斯似乎并不害怕對其自己的格洛納斯系統進行類似的攻擊圾亏。這是因為俄羅斯重振了現有的無線電導航系統，稱為遠程導航（LORAN）封拧。
LORAN最初是在第二次世界大戰(zhàn)期間開發(fā)的志鹃，是一種雙曲線無線電導航系統。與GNSS系統不同泽西，LORAN根據三個或更多同步地面站發(fā)出的信號之間的時間差來計算接收器的位置曹铃。在這種設置中，絕對時間不如到達時間的差異重要捧杉，這一概念稱為多點定位陕见。
LORAN的起源可以追溯到1940年秘血，當時Alfred Lee Loomis在美國陸軍微波會議上介紹了它。該系統最初提供200英里半徑內1海里的精度评甜。隨著時間的推移灰粮，它經歷了各種迭代和名稱的演變，最終成為麻省理工學院輻射實驗室的一部分忍坷，名稱為Project 3粘舟。
通過實驗出現了LORAN的多個版本。其中一個版本LF LORAN出現于1945年佩研，其工作頻率要低得多柑肴，需要氣球天線。二戰(zhàn)后旬薯，CYCLAN和Whyn系統被創(chuàng)建來支持美國B-47轟炸機的導航晰骑。CYCLAN證明是成功的，它表明使用兩個頻率而不是一個頻率可以帶來更好的性能袍暴。
到1952年些侍，CYCLAN的成功激發(fā)了Sperry開發(fā)Cytac程序的靈感。其主要目標是在保持精度的同時以更低的頻率運行政模。盡管該系統在10碼左右實現了令人印象深刻的精度岗宣，但由于對信號強度和干擾的擔憂，該系統并未被廣泛采用淋样。
在這些實驗中耗式，開發(fā)了LORAN B和更成功的LORAN C版本。LORAN C成為最廣泛使用的版本趁猴，運行頻率在90至110kHz之間刊咳，并且在全球范圍內有多個無線電信標運行鏈。LORAN C代表了獲取位置的速度和準確性方面的顯著進步儡司。然而娱挨，它并非沒有缺點。其技術源于20世紀50年代捕犬，這對所需的電子設備造成了限制跷坝。
在20世紀70年代末和20世紀80年代，LORAN系統經歷了重大升級碉碉，納入了固態(tài)電子器件和第一批微控制器柴钻。盡管開發(fā)了LORAN的D和F版本，但它們的改進因GPS的出現而黯然失色垢粮√欤基于衛(wèi)星的導航系統很快就使LORAN等傳統無線電導航基本過時。GPS變得如此高效且具有成本效益，以至于維護LORAN系統在經濟上似乎不合理毫蚓。
GPS等全球導航衛(wèi)星系統(GNSS)的廣泛使用導致人們廣泛依賴這些技術進行導航和定位占键。這種相互依賴常常視為對故意破壞的威懾。
盡管依賴GNSS绍些，美國政府仍考慮振興LORAN系統作為GPS替代方案捞慌。奧巴馬政府分配了升級預算。然而柬批，懷疑導致它削減了這一預算啸澡。這一決定似乎值得懷疑，特別是考慮到GPS系統的脆弱性氮帐。因此嗅虏，LORAN逐漸陷入默默無聞，其大部分站點都被拆除上沐。
俄羅斯一直在積極升級其無線電導航系統皮服，稱為CHAYKA（俄語中的“海鷗”），類似于LORAN参咙。最初開發(fā)是為了解決俄羅斯GPS的局限性（后來通過其GNSS系統GLONASS解決了這個問題）龄广，但CHAYKA仍然保持在現役狀態(tài)。俄羅斯不僅實現了CHAYKA的現代化蕴侧，還擴大了其行動范圍择同，將烏克蘭等地緣政治利益地區(qū)納入其中。這種對衛(wèi)星系統的強大備份使俄羅斯能夠可靠地威脅對全球GNSS系統的破壞净宵，因為他們知道他們有可靠的導航替代方案敲才。
技術創(chuàng)新并不存在于真空中；而是存在于真空中择葡。他們經常重塑軍事理論和戰(zhàn)略紧武。例如，GNSS引入的精確和實時功能重新定義了現代交戰(zhàn)形式敏储，從無人機戰(zhàn)爭到用于態(tài)勢感知的實時數據分析阻星。然而，類LORAN系統的穩(wěn)健性和不易受攻擊的特性非常適合衛(wèi)星通信可能受到損害的情況已添。技術和戰(zhàn)略的共同進化需要重新評估戰(zhàn)術和地緣政治格局迫横。
軍方使用全球定位系統(GPS)進行導航和精確定位是一把雙刃劍。雖然該系統在指揮和控制方面具有無與倫比的優(yōu)勢酝碳，但其固有的缺陷帶來了巨大的風險，可能被對手利用恨狈。
第一層漏洞源于GPS的技術限制疏哗。信號強度和傳播是迫在眉睫的問題；GPS信號必須穿越地球大氣層很遠的距離才能到達地面接收器禾怠。它們的強度不僅會因天氣條件等自然因素而被削弱返奉，還會因故意干擾而被削弱贝搁。在軍事背景下，對手可能會利用這一漏洞芽偏，使用集中信號干擾策略來降低作戰(zhàn)效率雷逆。同樣令人擔憂的是頻譜擁塞問題。GPS運行的L波段變得越來越擁擠污尉。這種不斷升級的擁塞增加了無意信號干擾的風險膀哲，而這種干擾可以通過同一頻段的高功率傳輸進一步被故意利用。
雖然現代軍用GPS應用通常采用加密信號來提高安全性被碗，但遺留系統和互操作性要求有時會迫使使用民用GPS信號某宪。這些未加密的信號成為欺騙攻擊的輕而易舉的成果。一次執(zhí)行得當的欺騙操作可能會誤導GPS接收器計算出錯誤的位置锐朴，從而導致軍事資產誤入歧途或落入陷阱兴喂。此外，中央控制基礎設施——地面控制部分——成為單點故障焚志。盡管有冗余和強化設施衣迷，但其集中化性質仍然是裝甲上的一個漏洞，容易受到動能攻擊和網絡攻擊酱酬。
技術限制體現在操作限制上壶谒，使軍隊對GPS的嚴重依賴進一步復雜化。首次定位時間(TTFF)是GPS接收器獲得初始位置所需的持續(xù)時間岳悟，可能會導致延遲佃迄。在高風險、時間敏感的操作中贵少，這種延遲可能是致命的呵俏。
當考慮到潛在的GPS故障時，運營規(guī)劃就成為一項艱巨的任務滔灶。替代導航策略的必要性增加了任務的復雜性普碎，而任務傳統上依賴于GPS的可預測性和準確性。這種負擔延伸到戰(zhàn)術行為录平。過度依賴GPS可能會導致可預測的模式麻车，例如使用某些導航良好的路線，從而使軍事資產暴露在敵人的觀察和潛在的伏擊之下斗这。
GPS漏洞的連鎖反應遠遠超出了當前的運營時間动猬。如果由于GPS故障而需要中止任務，更大的戰(zhàn)略目標可能會受到影響表箭。除了直接的戰(zhàn)術影響之外赁咙，為軍事資產配備冗余系統和對策所帶來的經濟和后勤負擔也不容忽視。這不僅會帶來經濟成本，還會增加重量和功率要求彼水，從而限制任務持續(xù)時間和機動性崔拥。
也許最潛在的影響是軍事人員的技能萎縮，他們變得過度依賴GPS進行導航凤覆。地圖閱讀和天文導航等傳統導航技能的侵蝕可能會嚴重影響在無法使用GPS的環(huán)境中的作戰(zhàn)效率链瓦。
鑒于這些相互關聯的技術和操作漏洞，美國軍方必須重新考慮其以GPS為中心的戰(zhàn)略盯桦。采用多模態(tài)冗余慈俯、復興傳統導航技術以及對量子導航的長期投資不僅是選擇，也是必然俺附。通過這樣做肥卡，軍隊可以減輕這些風險，并在競爭日益激烈和復雜的戰(zhàn)場上保持作戰(zhàn)效能事镣。
