GPS原理应用（5）GPS现代化政策

GPS现代化的原因

1. GPS工作卫星的导航定位信号有如下不足，是其实施现代化的主要原因：

• C/A码仅存在于L1载波上
• L1-P码和L2-P码伪距的民用难获性
• GPS信号的易受干扰性
• P码捕获的非独立性
• 星历更新的强依他性

2. GPS差分系统及载波相位测量技术的迅速发展使美国GPS SA政策名存实亡。

3. GLONASS、Galileo、COMPASS等卫星导航系统的研制动摇了美国GPS的世界霸权地位

GPS现代化的计划

在BLOCK IIR卫星的L2载波上调制C/A码，在BLOCK IIF卫星中增加f=1176.45MHz的民用载波频率。

增强卫星信号强度，增加抗干扰能力。

在卫星信号中增设新的军用码（M码），与民用码分开,并具有更好的保密性和抗干扰能力。

使用新技术以阻止或干扰敌对方使用GPS。

军用接收机具有更好的保护能力，特别是抗干扰能力并具有快速初始化的能力。

保护：更好的保护美国军方及盟国军方使用该系统（增设M码并严格保密）。

阻止：阻止、干扰敌对方使用该系统

保持：保持在有威胁地区以外的民间用户更精确更安全地使用该系统。

GPS现代化计划的进程安排

• GPS现代化第一阶段

发射12颗改进型的GPS BLOCK ⅡR型卫星，它们具有一些新的功能。既能发射第二民用码，即在L2上加载CA码；在L1和L2上播发P（Y）码的同时，在这两个频率上还试验性的同时加载新的军码（M码）；ⅡR型的信号发射功率，不论在民用通道还是军用通道上都有很大提高。

• GPS现代化第二阶段

发射6颗GPS BLOCK ⅡF（“ⅡFLite” ）。GPS BLOCK ⅡF型卫星除了有上面提到的GPS BLOCK ⅡR型卫星的功能外，还进一步强化发射M码的功率和增加发射第三民用频率，即L5频道。GPS ⅡF型卫星的第一颗的发射不迟于2005年。到2008年在空中运行的GPS卫星中，至少有18颗 ⅡF型卫星，以保证M码的全球覆盖。到2016年GPS卫星系统应全部以ⅡF卫星运行，共计24+3颗。

• GPS现代化计划的第三阶段

发射的GPS BLOCK Ⅲ 型卫星，在2003年前完成代号为GPS Ⅲ的 GPS完全现代化计划设计工作。目前正在研究未来GPS卫星导航的需求，讨论制定GPS Ⅲ 型卫星系统结构，系统安全性、可靠程度和各种可能的风险，计划在2008年要发射GPS Ⅲ 的第一颗实验卫星。计划用近20年的时间完成GPS Ⅲ 计划，取代目前的GPS Ⅱ。

2005年9月25日，美国成功地发射了第一颗现代化卫星 GPS Block ⅡR-M1。此卫星是第一个可以发送L2C信号的在轨航天器。这标志着美国的GPS现代化计划迈出了重要的一步。