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如果导航消失,飞机会乱跑一通吗?GPS发明前的飞机是怎么认路的

导航系统在现代生活中各个方面都充满了存在感。

饿到头脑发昏的时候只需要轻轻一点,就可以知道外卖小哥还有多远;出租车恶意绕道也成了过去式,打车软件里最短路程早已写得明明白白;等待快递的急切与憧憬也有了着落,宝贝走到了哪里预计哪天送达一目了然。

这还仅仅局限于民生社稷部分。那么军事呢?现代化军事部署往往是依托导航系统存在的,如果导航失灵,军事部署会不会乱成一团?飞机会不会找不到路?导弹会不会变成睁眼瞎呢?

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GPS出现之前的航天事业

要知道,相较于GPS系统正式投入使用,飞机的发明可要早得多。

早在二十世纪初,莱特兄弟就已经驾驶“飞行者一号”完成了人类第一次自主飞行。在此后的十数年中,人类从未停下征服天空的脚步,很快喷气式飞机、燃油式飞机走进人类视野,应用在生活和军事领域。

那个时候,不要说GPS系统,信息化建设还基本是一片空白。

最开始,受限于当时的科技水平,当时的飞机只能在较低的高度,进行短程、低速飞行,飞行员们仅依靠双眼就可以满足对于位置的判断,所以在很长的一段时间内,目之所见就是飞机所至。

为了便于飞行员们确定航行轨迹,世界各地纷纷修建具有代表性的、辨识度高的建筑物,这些建筑物甚至还有了一个专有名词:地标建筑。这种相对原始的导航方式也被称为地标领航

随着科技的发展,飞机的航行距离越来越远,恶劣的天气、陌生的陆地都可能将空中铁鸟变成无头苍蝇,仅靠双眼识别地标显然不符合生产需要。

也是同一时期,空运因为其较高的效率和较低的运营成本,逐渐向非军事领域下沉,从一开始的为政府部门传递机要到为普通百姓传递邮件,空运已经不再是什么稀罕事。

随着飞机荷载量增加,物资运输也成了空运的主要任务,本就促狭的飞行条件更无法满足时代的要求。

即便各地政府在陆地上修建了各种千奇百怪的地标,飞行员迷路的现状并没有得到立竿见影的改变。

这种乱象一直持续到了1930年,那一年无线电技术成为信息化道路的主宰。

无线电技术无疑解放了飞行员的双眼,陆地工作人员可以在飞机起飞、降落时直接对飞机进行领航工作,分布在世界各地的无线电信标也可以辅助飞行员确认飞机行进方向。

一旦飞行员偏离航道,“听觉导航”系统就会发出莫尔斯电码的嗡鸣声,如果飞机航线偏右,将呈现周期性短促鸣叫;如果航线偏左,周期性鸣叫要相对较长,飞行员仅依靠听觉就可以调整行进方向。

虽然此种导航方式依旧还是存在着精度低,受云层影响严重等等缺点吗,但总要比“人肉导航”强悍许多。

可是实际操作中,另一问题又随之浮现,不是每条航线都充满了无线电信标,一旦离开了无线电覆盖领域,飞行员依旧寸步难行。

事实证明,无论是什么时候科学技术的革新都会解决大部分问题,模拟计算机的出现让“惯性制导”彻底走进历史舞台,时至今日惯性制导仍旧应用在现代飞行器之中。

惯性制导系统的理论结构相当易于理解,当你知道飞机行进方向,又知道飞行器当前运动速度,计算之后,飞机的行进轨迹一目了然。

此种导航方式使飞机导航系统完全脱离了陆地束缚,仅依靠飞机自身携带仪器就可以确认当前行进位置。即使存在造价过于高昂和演算结果与实际误差较大等方面不足,惯性制导系统的应用依旧是具有革新价值的。

此后,卫星定位技术、天文导航技术、图像导航技术逐渐成熟,现代飞行器往往配备着多种不同导航系统,在各系统的协调运作之下,飞行器航行路径可以做到实时定位、实时追踪,不再存在迷路的可能。

自俄罗斯对乌克兰施行“特别军事行动”之后,美国在交战区以及周边区域数次进行了短时间的GNSS信号中断和干扰行动,此举意在让该区域飞行器全部哑火。

该举措确实取得了相对不错的成效,部分飞机为了安全考虑改变了目的地,但仍有一部分飞行器仅依靠惯性制导和地面雷达系统顺利角落在目的地。

导航失灵:经验主义下的古旧战争

在讨论这个话题之前,我们先需要明确一下讨论范围。是所有的导航系统全部失灵,例如太空之中出现了某种我们无法理解的风暴,导致所有的定位卫星全部失灵;还是以美国为首的势力对某个国家关闭了GPS权限呢?

我们可以先讨论前者,其实在所有定位卫星全部失灵的大背景下,战争已经不是人类首先考虑的话题,毕竟面对灭世危机,任何国家矛盾都显得无足轻重,人类基因如何留存才是最热门的话题。

让我们找一个理想状态,灭世威胁并不存在,各国可以着手发射新的卫星,在这个空白时期之内,国家间的军事活动将变得有一种“穿越”而来的不协调感。

陆军依旧拥有高杀伤性的先进热武器,但敌我冲突斗争方式却仿佛回到了上个世纪,没有无人机勘探地形,没有卫星云图确定敌方兵力分布。军队对于敌军的勘探工作变得原始,“斥候”重新走上历史舞台。

而海军和空军也会更加有趣,罗盘、陀螺仪、加速探测器与模拟计算机将重新被寄予厚望,地面雷达设施将成为空军的制胜法宝。

汪洋海域成为最凶险的领域,海上船只只能依靠经验规避气旋与暴风雨,在大自然面前,短暂的失去方向都成了小问题。

总的来说,大家都没有了卫星定位,战争会变得原始很多,但“老东西”也会重新焕发出新的活力,甚至于对一些小国来说,交战双方没了GPS似乎不是什么坏事。

当前俄罗斯与乌克兰的战争就是一个很好的例子,美国屏蔽了双方交战区的GPS信号,失去了卫星导航系统的俄罗斯不得不放弃了自身在空军和对地导弹方面的巨大优势,这也为乌克兰谋求了一线生机。

对于后一种情况,那些没有自己导航系统的国家显然要害怕得多。

首先,精准打击系统基本作废。军队无法对于位置进行定位,军事打击的成效会被大幅度削弱。

其次,无法明确行军安全路径。特别在敌方拥有导航系统,己方没有的情况下,己方对敌方兵力部署完全不知情,只能依靠经验主义进行判断,很容易走进敌人的包围圈中。

最后,远程打击系统,洲际导弹等长距离热武器失去威慑力。武器的发射距离越长,其对定位精准性的要求就越大。

纵然模拟计算机可以在一定程度上保证远程打击系统的正常运行,但随着发射里程数越大,其偏差量也就越大,最后很可能会造成意想不到的打击效果,使远程打击失去意义。

北斗卫星:摆脱桎梏下的自主探索

1993年7月,美国军方以中国货轮“银河号”可能装载化学武器原材料为由,一度关停了GPS导航系统,失去了卫星定位的“银河号”在一片汪洋之中彻底失去了行进方向,原地停留三十余天之后才重新起航。

此事件让我国领导人大呼“憋屈”的同时,也使当时的中国充分意识到了拥有自己本国的导航系统的重要性。因为一旦中美之间发生冲突,美国关闭GPS系统,中国的航运和空运都将面临全部瘫痪的困境。

这并不是美国第一次向我国关闭GPS导航系统,三年之后,正值中国军事演习之际,美国故伎重施,直接导致两枚导弹试射失败。

2003年,美国关闭对伊拉克的GPS信号,废掉其导弹系统的同时凭借GPS系统对伊拉克军事目标进行了精准打击。经此一役,公众更加深刻地意识到,没有自己的定位系统,保家卫国都只能变成笑谈。

我国也曾试图与欧洲站在统一战线,2003年欧洲邀请中国构建伽利略导航系统,在投入2.3亿欧元之后,中方始终只能在边缘技术区域游走,中方也彻底意识学习西方的导航技术是没有用的,自主研发是唯一的道路。

建立“北斗导航系统”对中国来说是一个艰难且急迫的工程,受限于历史遗留问题,我国的信息化进程一直看不到欧美发达国家的车尾灯。

2003年北斗一号建成并成功发射,又经过了十七年,北斗系统全面建设完成。国家上百亿的投入,无数代科研人员的心血终于取得了阶段性成功。

中国终于摆脱了美国在导航卫星领域的挟制,拥有了真正意义上的属于自己的导航系统。

如果导航被切断了会怎样呢,似乎会很严重,似乎又不会造成什么损失,因为中国有“北斗”,世界也拥有“北斗”。

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