一、卫星导航系统,全球逐鹿

在现如今地球村的时代,卫星导航系统已成为一个大国不可或缺的最最重要基础设施,其重要性可以说是国之重器。它被广泛的应用于交通、通信、测绘、农业、军事等众多领域,深刻地改变着人们的生活和生产方式。

美国作为世界上唯一一个超级大国,在很长的一段时间中,GPS占据着全球卫星导航市场的主导地位,其在全球的民用市场的使用率极高。其次就是俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统,其拥有 21 颗工作卫星和 3 颗备份卫星 ,最大优势就是在北极地区附近定位性极强,抗干扰性强。欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO)则以其高精度定位为特点,致力于为全球用户提供优质的民用导航服务。而中国的北斗卫星导航系统(BDS)后来居上,不仅实现了全球组网,还具备独特的短报文通信等功能,在国际舞台上崭露头角,为全球用户提供服务。

(一)发展背景与动机

"本着中国有我也得有,中国行我也行的宗旨",印度也雄心勃勃的投身于卫星导航系统的研发,不在把导航系统这一关于国计民生的重要基础设施授之别人之手。来满足自身国防安全和经济发展的需求,印度区域导航卫星系统简称 IRNSS。它有个更为大众耳熟能熟的名字 --"纳维克" ,其寓意着星座导航,寄托着印度在卫星导航领域的雄心壮志。

印度是南亚地区的大国,视印度洋为自己的势力范围。也一直在谋求成为军事强国,大国。在全球事务中发挥越来越多的作用。拥有自主的卫星导航系统能够增强其在地区事务中的话语权和独立性,提升自身的国际地位,在国际舞台上展现出更强的自主性。

卫星导航系统在军事领域的重要性不言而喻,精确的导航定位能够极大地提升武器装备的打击精度和作战效能。1999 年,印度与巴基斯坦之间爆发了 "卡吉尔冲突",在这场冲突中,印度原本想利用美国 GPS 获得位置信息,但遭到了美国的拒绝。这一事件让印度深刻认识到,依赖他国的卫星导航系统在关键时刻可能会陷入被动,甚至危及国家安全。因此,为了保障自身的军事安全,提升军队的作战能力,发展自主卫星导航系统成为印度的必然选择。

(二)计划的诞生

2006 年 5 月 9 日,印度政府正式批准实施 "印度区域导航卫星系统"(IRNSS)计划,预计总投资 160 亿卢比(约合 3.5 亿美元) 。这一计划的提出,标志着印度在卫星导航领域迈出了重要的一步。

IRNSS 的组网工作将分为两大步骤。首先,发射地球同步卫星组成覆盖印度全境的 "区域卫星导航系统",为印度本土及周边地区提供导航服务。这一步骤旨在满足印度当前的基本导航需求,提升其在地区范围内的导航能力。然后,再从 "区域卫星导航系统" 向印度版 "全球卫星定位系统" 迈进,逐步扩大其导航系统的覆盖范围和影响力,实现全球导航的目标。

在技术路线上,印度充分借鉴了国际上其他卫星导航系统的成功经验,同时结合自身的技术实力和资源条件,选择了适合自己的发展道路。在卫星设计方面,印度注重提高卫星的性能和可靠性,采用了先进的技术和设备,以确保卫星能够稳定地运行并提供高质量的导航信号。在地面控制段建设方面,印度积极建设和完善相关的基础设施,包括卫星控制中心、监测站等,以实现对卫星的有效管理和控制。

三、印度卫星导航系统的成长之路

2006 年,印度开始实施 "印度区域导航卫星系统"(IRNSS)计划,但这一计划从一开始就面临着诸多严峻的挑战。卫星导航系统涉及到众多复杂且高精尖的技术领域,如卫星制造、轨道控制、信号传输与处理、原子钟技术等。对于印度而言,这些技术都需要从头摸索和攻克。卫星制造需要具备高精度的材料加工和组装技术,以确保卫星在恶劣的太空环境中能够稳定运行。原子钟更是作为卫星导航系统的核心部件,其精度和稳定性直接影响着导航系统的定位精度。2017 年 1 月 30 日,IRNSS - 1A 上的三台铷原子钟全部失效,IRNSS 的所有星载原子钟都是从瑞士精密仪器制造商斯佩克特拉・泰姆公司购买的铷原子钟,在 IRNSS 的每一颗卫星上,都安装了三台铷原子钟,其中一台原子钟为主钟,两台为备份钟。但一台卫星上的三台铷原子钟,外界对于印度的整合能力表示怀疑。印度也试图重启IRNSS-1A 上的原子钟,但最终失败。后期不得不发射备用卫星来取代IRNSS-1A 。这次铷原子钟的失效,激发了印度对卫星原子钟的国产化。铷原子钟的失效使得 IRNSS-1A 无法依靠自身原子钟提供精确的时间基准,进而难以实现精准定位等功能。

2023 年 5 月 29 日 5 时 12 分,印度迎来了卫星导航系统发展的又一个重要时刻。印度航天局从位于斯里哈里科塔的 空间中心,由 GSLV - 12 火箭成功将该国首颗第 2 代本土导航卫星送入地球同步转移轨道,并最终定位于地球同步轨道 。这颗卫星的发射成功,标志着印度卫星导航系统开启了新的征程,迈向了一个更加成熟和先进的发展阶段。