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    经济学人:中国积极投资卫星系统 美方恐失战略优势

    中国北斗卫星导航系统应用数量快速增长,图为北京儿童参观北斗三号全球卫星导航系统模型。(中新社)

    英国「经济学人」期刊近日一篇分析指出,自美国于2000年全面开放全球卫星定位系统(GPS)用于非军事领域以来,GPS已大量深植于国际交通运输和金融体系,但长年投资不足恐让GPS在面对中国的北斗卫星导航系统失去优势。

    根据一份英国政府发布于2023年的报告,一旦GPS信号遭切断24小时,英国经济恐瞬间损失14亿英镑(约19亿美元)。令人忧心的是,GPS信号近年在战区周边屡遭大规模压制干扰(jamming)和欺骗攻击(spoofing),包括在乌克兰和中东地区,显示GPS系统的弱点。

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    美国空军旗下智库中国航太研究所(China Aerospace Studies Institute)研究计划主任波佩特(Kevin Pollpeter)示警,随着中国和俄罗斯持续投资相关科技,GPS信号遭破坏的情况只会有增无减。

    中国的北斗卫星系统尤其具威胁性。经济学人(The Economist)指出,北斗有56枚卫星,数量约为GPS的2倍;北斗有120个地面站,GPS则仅有11个。

    此外,GPS完全依赖中轨道(MEO)、即位于地球轨道高度2000至3万6000公里的卫星,北斗则在多达3个不同轨道高度区间部署卫星,信号覆盖面积因此更大,系统运作也更容易维持稳定和韧性。

    除了卫星等空基系统,「经济学人」指出,中国也建造了将近300个地基(地面)增强站,并运用光纤网络,以提升卫星导航系统的定位精准度。中国另具备强化版罗兰系统(Enhanced LORAN, eLORAN),即功能提升的远距无线电导航系统(LORAN)。

    以上这些地基系统部署(包含eLORAN)都能发挥备援和补强功能,有助确保一旦卫星信号丧失或遭破坏,用户仍能持续获得导航和定时(时间设置校准)服务。尽管基本技术原理不如卫星系统先进,eLORAN的信号发送却较不易遭干扰。

    波佩特示警,一旦台湾海峡爆发冲突,中方可对台海一带的GPS信号发动干扰或欺骗攻击,让美国和台湾军队失去导航,而中国的备援系统却可大致不受影响。

    导航服务公司Zephr.xyz共同创办人葛曼(Sean Gorman)指出,即便美方试图干扰、瘫痪中国部署的eLORAN系统,由于干扰eLORAN必须动用极强大的信号工具,美方这么做的同时,可能也会破坏自身系统的运作。

    另一方面,中国对GPS系统发动信号欺骗攻击的能力持续提升。「经济学人」提到,由于北斗的设计顾及与GPS的兼容性,中方可轻易模仿GPS信号,以假乱真。中国也持续发展反卫星能力,包括摧毁西方国家卫星的能力。

    美国政府3月下旬表示,为提升韧性,将探索可在必要时取代GPS的解决方案。不过,「经济学人」指出,美国更新GPS系统的举措已停滞多年,自1990年代以来在提升系统精准度方面进展有限。

    美国国会稽核处(GAO)去年曾在一份报告提到,美国部署GPS的军事强化版信号M-code,竟得花超过20年的时间。然而,M-code至今仍未能100%运作。

    考量GPS的明显弱点,部分国家已开始发展自己的导航定位系统。「经济学人」举例,2020年脱欧、因此未能充分使用欧盟的伽利略(Galileo)全球卫星导航系统后,英国曾考虑建构自己的系统,后来因为成本过高而作罢。

    不过,英国正运用原子钟、光纤电缆、eLORAN发射传输器等,试图打造较便宜的替代系统,且已着手验证量子传感器的系统效用。日本和南韩也持续发展自己的解决方案。

    然而,由于有足够财力和其他资源打造全球卫星导航定位系统的国家毕竟是少数,「经济学人」指出,多数国家仍得依赖GPS、北斗、伽利略,甚至俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)系统。

    「经济学人」提到,这几个系统之中,目前以北斗的进步速度和幅度最大,且与中国打造的基础设施,例如电信和电力网、港口、铁路网等,深度集成,并通过「一带一路」倡议输出。巴基斯坦、沙特阿拉伯等国甚至在部分国防应用领域,以北斗取代GPS。

    由于部分设施、设备已绑定使用北斗,这让相关国家有弱点可被北京利用。

    非政府组织「韧性导航定时基金会」(Resilient Navigation and Timing Foundation)主席戈瓦德(Dana Goward)示警,对于依赖北斗系统的国家,中国可利用打开或关闭系统操纵各国,北斗因此是中国可运用的经济或政治胁迫强大工具。

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