9月11日,日本在種子島宇宙中心使用H-2A火箭發射了首顆“準天頂”定位衛星“引路號”,這是日本首次發射本國自主研發的導航定位衛星。按照計劃,“引路號”試運作後如果不出現技術問題,日本將陸續發射另外兩顆“準天頂”定位衛星。
日本的“準天頂”衛星計劃由來已久。2000年6月,日本宇宙開發委員會提交了一份題為《改進日本航太開發體制,擴展航太利用新領域》的報告,決定執行空間基礎設施(I—SPACE)計劃。“準天頂”衛星系統正是“I—SPACE”計劃要重點開發的三個系統之一。其目的是開發日本下一代自主導航定位系統,同時試驗高速行動通訊衛星。
“準天頂”衛星系統是一個兼具導航定位、行動通訊和廣播功能的衛星系統,旨在為在日本上空運作的美國GPS衛星提供“輔助增強”功能,提高導航定位信號接收的品質和精度。目前的計劃是將民用信號的精度從十米級別提升一個數量級,控制在一米以內,而這種精度已經非常接近美國軍用GPS信號的精度了。
“準天頂”衛星系統將為日本帶來四大好處
眾所週知,由於美國對全球衛星導航系統(GPS)有所保留的緣故,GPS的民用信號一直不如軍用信號,雖然一般情況下,配合GPS導航地圖仍然能夠正常使用,但在某些極端條件下仍然會出現定位偏移的現象。日本的“準天頂”導航衛星,就是想以“打補丁”的方式,通過增加日本上空的衛星密度,來解決民用GPS導航信號的精度問題。其好處顯而易見:
第一,新的系統將有助於實現更加精確的全球定位。“準天頂”衛星定位功能可分為GPS的補充和加強兩種情況。所謂“補充”就是單純地增加GPS衛星數量,提供與GPS一樣的無償服務。而“加強”部分則是通過修正GPS資訊提高精度,這樣可以提供精度高於普通GPS有償定位服務的功能。
第二,因為“準天頂”衛星和地球同步軌道衛星在不同的軌道上運作,所以即使使用相同的頻率帶也不至於相互干擾,可以提高頻率帶的利用率。
第三,在日本,現在廣泛使用於通信的地球同步軌道衛星與地面的仰角不超過48度,其發出的信號由於受地面高層建築物的遮擋,實際只能覆蓋城市面積的30%,而“準天頂”衛星的仰角在60度以上,覆蓋率可達100%。此外,原有的衛星系統所採用的無線通信技術數字化程度和圖像處理能力偏低,新的系統將彌補這一缺陷。
第四,用“準天頂”衛星可以觀測到同步軌道衛星觀測不到的南北極地區,為科學研究提供更多的寶貴資料。