銀河號會不會被關閉艦載GPS系統？_風聞

銀河號與GPS關閉這個故事確實被用的非常多，尤其是各類大型媒體，也是北斗重要科普材料之一（我以前也用過 ）。不過後來認真研究了一下，這事兒不太可能是真的：

1.時間問題

GPS的研究歷史非常久遠了，幾乎伴隨着人類航天史的起步，在斯普特尼克一號發射後就開始。但真正意義上的GPS系統開始於1978年，首顆Block I衞星發射，直到如今的Block III系列，前後經歷了十幾個版本的衞星。

依賴GPS導航的成熟版本戰斧式巡航導彈是“外科手術式打擊”的著名武器之一（圖自：Wikipedia）

1990-1991年的海灣戰爭，帶來了各種高精度炸彈和各種帶來的新軍事名詞，如斬首行動、外科手術攻擊等高精度作戰，尤其是類似兩發導彈炸水壩等效費比極高的戰果，讓人震撼無比。這場戰爭也是GPS大放異彩的時候，廣泛用在了美軍從單兵到裝備上，所以GPS用於高精度導航定位的價值，就火起來了。

而早在1983年大韓航空007號班機空難事件，就讓GPS民用化納上日程。當時這架飛機從阿拉斯加飛漢城，由於導航問題誤入俄羅斯領空，蘇聯戰鬥機升空，由於溝通不暢，被陸地高射炮發射炮彈和戰鬥機多次警告無果後，最終被戰機當作偵察機擊落，全機269人死亡。悲劇的是，這的確是一次失誤，因為查詢航班與地面溝通記錄時，機長還一直認為自己飛在正常航線上。這次事件發生後，“星球大戰計劃”發起者里根政府就宣佈GPS建成後將會開放民用，避免此類事件發射。

銀河號事件發生在1993年7月，所以很容易讓人認為應該能用上GPS的。

GPS理論上24顆即可完全工作，但實際上一直保持32顆，提供更好服務且互為備份

然而實際上，GPS系統在1993年才發射了第24顆運營衞星，打到系統滿狀態；1995年，美國空軍（GPS擁有者）才確認進入100%運營狀態；1996年，克林頓政府才正式開放民用使用。

因而，在1993年，作為一個完全民用、且是中國籍的銀河號貨船，不太可能獲得民用GPS接收機。而且，直到今天船隻也不會只依賴GPS或一個系統定位啊，傳統的天文導航、慣性導航之類的，一般還會帶着。利用各種“傳統”航海儀啥的，也是船長的基本功了。

但把銀河號和GPS連接在一起，且在各種大型媒體加持下，這個故事傳播甚遠，也足以體現出GPS對當時的中國人的震撼。

2.如何關閉艦載GPS系統

順帶再做一些科普，如果銀河號帶了民用接收機，美軍該如何關閉它的GPS系統？

方案一：關掉GPS接收機

GPS接收機定位原理是無源定位，不需要跟任何第二方、甚至第三方雙向交流，它唯一要做的就是接收GPS衞星的發射數據，然後自我解算定位即可。原理類似收音機接收電台，電台只管發，不在乎到底哪些、有多少收音機在聽。這也是為什麼，GPS/導航衞星系統的用户數量，是無限的。

用户只需接收到四顆衞星信號，即可精確確定自身位置和時間（圖自：doi:10.9790/0661-1733344）

因此，美軍不可能直接關閉對方的GPS接收機，除非帶後門、能通信控制的那種。。。

方案二：關掉指定地區的GPS服務

這個方案是可行的，畢竟GPS衞星在美軍手中，在信號上加干擾和選擇可用性，都是曾經民用初期階段的做法，後來出於擠壓俄羅斯GLONASS系統民用空間的目的，給去掉了，當然可以隨便加回去。關掉衞星也當然沒問題。

這也是媒體演繹最廣的版本：銀河號的海域被關了，衞星飛到上空後就不發信號，船沒法定位。

去除主動干擾後，GPS系統定位精度大大提高（圖自：schlaggo.de）

此外，GPS衞星的軌道週期是恰好半天時間（地球自轉的一天23時56分，不是平太陽時的24小時），所以你如果在每天固定的時間在固定的地方開啓定位，看到的GPS衞星也基本是一樣的。因而，隨便設置下程序，讓某些GPS衞星在固定時間降低服務質量甚至完全關閉，就可以實現對區域服務的限制。舉個例子，最近幾個月GPS一批新衞星在做信號發射功率調試，很正常的行為，我們都可以從信號中看出來不少星載接收機（我們是做低軌衞星精密定軌的）受到了較大影響。

但這個方案沒有太大價值，尤其是針對銀河號這種“小角色”，因為關閉區域服務後，最大的負面影響是美國本身。首先這會影響區域內其他非敵對用户的服務，太影響GPS民用市場和信譽了，會把用户送給格洛納斯、北斗、伽利略啥的；其次，大量的美軍、美方民用單位，也在使用GPS，即便軍用的不會受太大影響，但也會極大影響民用的美方單位；再次，GPS軌道非常高，20000餘千米，如果關掉或加干擾，影響的範圍實在太大了，很難做到小的局部干擾。

方案三：加干擾

這個方案性價比非常高，因為干擾GPS太簡單了，主要有兩種方法：

1.壓制式干擾

GPS衞星的信號發射功率其實並不高，經典的Block II各類衞星發射裝置功率大概才幾十瓦，要知道這些衞星可是飛在2萬千米高啊，相當於你從北京看阿根廷城市裏亮起來的一盞燈泡而已，眼睛得多尖才行？

GPS信號發射到地面時強度僅為-160dbw，或者-130dbm附近，這個信號太弱了，比無線廣播電視天線的信號（-60dbm左右，相差千萬倍）都要弱很多。因此，GPS接收機往往特別靈敏，就好比你在黑夜中睜大眼睛看弱光，開點強光就亮瞎了。。。

因此，來點較強信號使勁壓制即可，窄帶瞄準式、寬帶掃描阻塞式，總有一種方式壓制住你的接收機不能工作。

2.欺騙式干擾

壓制式畢竟還需要一個功率大的發射機，且信號壓制能力隨着距離減弱。那麼，既然GPS是我家的，我很清楚它的信號是怎麼編出來的，也知道它是怎麼被接收到的，到地面時應該是個什麼情況，芯片也是我家造的，那我為什麼不用假信號？或者是我把接收到的真實衞星信號，加上干擾，再重新轉發給要干擾的目標（轉發欺騙）。

由於我離被幹擾目標非常近（總比20000千米近多了吧），一個極小的干擾器就可以覆蓋非常大的範圍，且效果極好，可以完全欺騙掉目標定位能力。

腦補下，如果是已經出發的武器，只依賴GPS用來定位，用的都是欺騙的虛假衞星信號，這得飛出什麼軌跡來？

美軍進行過的一次大型GPS系統干擾測試，看這影響範圍有多大（圖源：miamiherald）

之前聽過一場講座，是一個70多歲、GPS初創大佬之一講的，在介紹GPS干擾時，從口袋裏拿出一個打火機一樣大小的盒子，説把它用氣球隨便放出去，就足以保證對一箇中型城市的GPS接收機干擾壓制。

所以，如果對銀河號進行定位壓制，根本不需要黑掉它接收機、關閉區域GPS服務，只需要隨便干擾下即可。例如，一支筆一樣的干擾器，或許就能覆蓋整個海域。這種GPS干擾能力，顯然也是美軍大型裝備基本功了。

也正因如此，新一代GPS衞星，尤其是Block III系列，經過近20年研發，雖然各種性能看起來跟之前差不太多，但最重要的提高就是抗干擾能力，讓GPS系統再上一步。

最終，還一個問題，假如你的船都已經被軍艦逼停無法動彈了，對方還有必要讓你無法導航麼？所以打鐵還需自身硬，讓別人不敢輕易侵犯你家的船，才是重點