隨著馬斯克“天網(wǎng)”啟動時間越來越近，越來越多的人擔(dān)心星鏈網(wǎng)衛(wèi)星可能會用于軍事領(lǐng)域，一些人甚至相信星鏈網(wǎng)衛(wèi)星可用于高精度定位，為飛機、導(dǎo)彈提供更精確的打擊能力。不幸的是，這些擔(dān)心是有道理的，最新的研究已經(jīng)表明，星鏈網(wǎng)可以替代GPS定位服務(wù)，精度也將超過民用GPS的10倍，而且不容易受到干擾。

GPS衛(wèi)星定位

GPS全稱為全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Global Positioning System），是美國軍方研制維護的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由31顆中軌道衛(wèi)星（20180公里）組成，1994年全面建成。GPS最初用于軍事領(lǐng)域，民用信號被故意干擾以降低定位精度，但2000年后完全取消了對民用信號的干擾，GPS也迅速占領(lǐng)了全球衛(wèi)星定位市場，被廣泛應(yīng)用于人們生活的方方面面。

GPS不斷發(fā)出包含自身位置及精確時間的信號，地面的接收器通過這些信號來計算自己的位置，通常誤差在幾米之內(nèi)，精度最高可達到30厘米。

然而GPS也有弱點，那就是在2萬多公里的軌道上，距離太遠，信號到達地面時非常微弱，很容易被意外干擾，甚至可以通過電子戰(zhàn)故意欺騙，導(dǎo)致其定位錯誤，甚至被誤導(dǎo)獲得假的位置信息。

美國軍方嚴重依賴于GPS，可以說沒有GPS恐怕連仗都沒法打，所以一直在尋求更好的定位導(dǎo)航辦法。SpaceX公司的星鏈網(wǎng)計劃出來后，美國陸軍就提供了數(shù)百萬美元的資金，委托德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校無線電導(dǎo)航實驗室進行研究，希望利用這些低軌道衛(wèi)星提供更精確的定位服務(wù)。

低軌道衛(wèi)星定位

事實上利用低軌道衛(wèi)星導(dǎo)航并不是新鮮事，早在上世紀60年代，美國就利用地球上空1100公里軌道上的航天器，為海軍艦艇和潛艇提供位置信息。低軌道衛(wèi)星的優(yōu)點非常明顯，其發(fā)射的信號極強，超過GPS上千倍；但缺點也不遑多讓——衛(wèi)星在軌道上運行極快，每顆衛(wèi)星只能覆蓋一小片區(qū)域，需要很多衛(wèi)星才能建成定位系統(tǒng)。

這就是美國軍方想到利用星鏈網(wǎng)的原因，軌道足夠低——低至340公里，高也不過1325公里；數(shù)量足夠多——建成后將達到12000顆，甚至42000顆。這種低軌道、高密度的衛(wèi)星，用于打造定位系統(tǒng)可以說適逢其會，極為完美。

于是軍方找到了奧斯汀分校的托德·漢弗萊斯（Todd Humphreys）和彼得·伊恩努奇（Peter Iannucci），漢弗萊斯在2008年成立了一家初創(chuàng)公司Coherent Navigati，利用銥星信號打造導(dǎo)航系統(tǒng)，2015年該公司被蘋果收購，旨在作為GPS的粗略替代。軍方稱他們已和SpaceX公司簽訂協(xié)議，希望漢弗萊斯用一年的時間，與SpaceX公司一起研究出使用星鏈網(wǎng)衛(wèi)星導(dǎo)航的辦法。

超強定位系統(tǒng)

一些什么都不可能論者很容易就想當(dāng)然地認為，GPS衛(wèi)星全靠昂貴原子鐘的超精確時鐘授時，才能提供精準的定位服務(wù)，馬斯克要是把衛(wèi)星都裝上這種原子鐘，只怕衛(wèi)星還沒發(fā)射就破產(chǎn)了，星鏈網(wǎng)衛(wèi)星怎么可能打造成精確定位系統(tǒng)。

這就是什么都不可能論者無法更深刻地思考問題，而只會敲鍵盤的原因。漢弗萊斯和伊恩努奇發(fā)現(xiàn)，GPS衛(wèi)星的通信速度只有100比特/秒，導(dǎo)致它們無法傳輸更多的信息，比如關(guān)于其實際位置的更新更精確的數(shù)據(jù)；而星鏈網(wǎng)衛(wèi)星通信速度達到了100Mb/秒，可以傳輸大量數(shù)據(jù)。

漢弗萊斯認為，他們不用增加硬件，只需通過軟件升級，以及同現(xiàn)有GPS信號相結(jié)合，就可以將星鏈網(wǎng)打造成衛(wèi)星定位和導(dǎo)航系統(tǒng)。這是因為星鏈網(wǎng)衛(wèi)星上的GPS接收器精度極高，達到了幾厘米，可以讓星鏈網(wǎng)衛(wèi)星替用戶完成繁重的位置計算工作。

根據(jù)漢弗萊斯的計算，這種使用即時軌道和時鐘數(shù)據(jù)的星鏈網(wǎng)低軌道定位系統(tǒng)，將可以讓用戶的位置精度達到70厘米以內(nèi)，比現(xiàn)在智能手機、手表和汽車中廣泛使用的GPS系統(tǒng)精度要高出10倍左右，而占用星鏈網(wǎng)的下行帶寬不會超過1%，耗電不超過0.5%。

最關(guān)鍵的是，星鏈網(wǎng)的信號很強，天線的定向也比GPS高10倍左右，所以很難被地面的干擾機干擾或欺騙。

當(dāng)然，這種低軌道定位也不是沒有缺點。由于星鏈網(wǎng)是商業(yè)服務(wù)，人煙稀少的高緯度地區(qū)在前期可能不會有互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)；另外就是要在客戶端裝上昂貴的GPS芯片，而不是現(xiàn)在用于智能手機和手表的廉價芯片，所以用于普通用戶恐怕還有很長的路要走，一些人甚至認為完全是不可能的。

然而在軍事領(lǐng)域，這恐怕確實是最完美的解決方案了。低成本（相對建一個備份的GPS系統(tǒng)），抗干擾，信號強，精度高，完全彌補了GPS的短板。當(dāng)然，任何新技術(shù)的出現(xiàn)，不可避免都會和軍事應(yīng)用聯(lián)系在一起，光擔(dān)心是沒有用的，臨淵慕魚，不如退而結(jié)網(wǎng)。

這項研究9月28日發(fā)表在預(yù)印服務(wù)器arXiv上接受同行評議。

arXiv：Fused Low-Earth-Orbit GNSS