2022年国外军事导航范畴开展总述

发布时间：2023-06-11 13:21:59   来源：BOB主页

　　卫星导航体系被视为军用定位、导航与授时（PNT）架构的中心。2022年，各国持续按计划推动卫星导航体系制作。俄乌抵触又一次凸显了现代战争对卫星导航体系的依托性及其易受搅扰的局限性，美军持续开发各类弥补PNT处理计划，推动多种PNT技能的交融运用，美欧也在寻求更多种全球导航卫星体系（GNSS）搅扰/中止勘探技能。在军事需求和全球工业对精确认位授时需求不断添加的驱动下，业界持续探究低轨卫星导航运用、依据移动网络的定位等热门和新式PNT技能研制运用。

　　特别值得重视的是，2022年，美政府问责局发布了GPS现代化评价陈述和GPS代替技能陈述，别离对美国GPS体系现代化开展和GPS代替技能的开展状况进行了全面审视，评论了存在的问题。归纳这两个陈述看，GPS现代化仍然是美军PNT体系制作的中心，但其开展却受制于新一代军用GPS用户设备交给再三延期；为了应对GPS要挟的开展，美国防部正遵从模块化敞开体系架构办法完结多源PNT技能集成，加速PNT才干布置，但代替PNT技能开展遭到的重视仍相对较少，对整个PNT体系的才干距离短少评价和危险剖析。

　　2022年，美欧俄持续推动和完善其卫星导航体系制作和现代化，在进步民用服务功用和满意高精度运用需求的一同，特别强调进步体系抗搅扰和反诈骗才干，不断增强体系耐性。

　　2022年，美政府发布GPS现代化评价陈述，全面审视GPS现代化开展和存在的问题；欧洲伽利略体系功用不断进步，特别是与军事运用相关的改善版公共控制服务（PRS）初次进行了端到端演示验证；俄罗斯在俄乌抵触期间仍然发射了两颗新一代GLONASS-K卫星。

　　此外，日本准天顶卫星体系2021年发射的补网卫星QZS-1R也于2022年通过了功用测验，与QZS-2、3和4（均于2017年发射）一同，支撑定位、高精度定位增强和其他卫星服务。QZS-5、6、7卫星也在持续开发中，这些卫星将开发星间测距和盯梢站与卫星之间的双向测距功用，进一步进步服务功用。

　　韩国则通过租赁马来西亚MEASAT-3d通讯卫星上的空间于2022年6月发射了其增星体系（KASS）的首颗卫星，其L波段导航载荷搭载在该卫星上，将进步GPS信号的精度和牢靠性，增强韩国航空飞翔安全。

　　1.1 美政府发布GPS现代化评价陈述，新一代卫星体系制作和用户设备研制持续推动

　　自2000年以来，美国空军和太空军投入数十亿美元对GPS进行现代化改造，其间心是开发和布置抗搅扰才干更强的军用M码信号，加强网络安全，并应对不断呈现的要挟。美国空军于2005年发射了榜首颗能够播送M码信号的GPS卫星，但是，新一代地上运控段和用户设备开展长期以来却一向遭到开展延期的困扰。2022年，美政府发布GPS现代化评价陈述，评论了这一问题。

　　新一代体系制作方面，2022年，美军并未发射GPS III卫星，但又订货了三颗GPS IIIF卫星；美国防承包商针对美军新一代GPS接纳机布置需求，推出了多型先进M码接纳机。未来技能验证方面，美军清晰了导航技能卫星-3（NTS-3）2023年的发射和试验使命。

　　（1）美政府问责局发布GPS现代化评价陈述：M码用户设备推延交给束缚了美军作战才干布置和导航战功用全面运用

　　2022年5月9日，美国政府问责局发布《GPS现代化——及时布置军事用户设备需求完好精确的信息和详细的测验计划》陈述。该陈述审视了GPS体系现代化的开展状况，要点评价了M码用户设备的研制和布置现状。

　　现在，GPS体系空间段已有24颗卫星具有M码才干，到达播送M码信号彻底运转才干的最低需求；控制M码信号的地上运控段将于2023年投入运转；而能够接纳M码设备的用户设备研制布置则再三延期，还需数年时刻才干完结广泛运用。

　　该陈述指出，GPS体系现代化在用户段、地上运控段和用户段均面临危险，最大的问题则在于M码用户设备的开展延期。

　　关于空间段，开发GPS IIIF卫星导航载荷——供给GPS信号的使命数据单元面临技能应战，卫星交给有延期危险。测验计划现已过从头调整，现在计划于2026年头交给首颗GPS IIIF卫星。

　　关于地上段，下一代运转控制体系（OCX）在测验和集成其使命软件方面取得了开展，但也在阅历开展延期和本钱添加。自2020年1月以来，体系交给从2021年6月推延到2022年10月，延期16个月，本钱添加总计至少3.79亿美元。依照计划，从交给过渡到运转再到2023年9月通过运转检验，体系要完结软件判定测验和体系集成测验，时刻并不富余，仍有延期危险。

　　关于用户段，美军通过军用GPS用户设备（MGUE）项目开发布置新一代M码用户设备，相关研制和试验计划正在大幅滞后。MGUE分为两个阶段：增量1和增量2。其间，增量1开发两种类型的M码卡，一种是陆用M码卡，用于地上体系；另一种是航空/海事M码卡，用于空中和海上体系。

　　现在，增量1已完结了陆用M码卡测验，并在确认和处理航空/海用M码卡的缺点方面取得了开展。尽管如此，因为存在技能应战，航空/海事M码卡的终究测验仍将比开端计划推延3年以上完结，并且本钱添加了1.64亿美元。其间一个应战是空军B-2轰炸机和水兵DDG 51阿利伯克级驱赶舰上的GPS接纳机不能解码M码卡供给的授时信号。处理这一问题构成的推延或许进一步推延航空/海事M码卡开发和终究测验的完结。

　　美空军微型机载GPS接纳机2000-现代化（MAGR-2K-M）项目和嵌入式GPS/惯性导航体系现代化（EGI-M）项目都依托增量1航空/海事卡，前者开展已推延近4年，后者已延期近两年。美水兵用于水面舰艇的首要M码接纳机——依据GPS的定位、导航和授时服务（GPNTS）也将运用航空/海事卡。GPNTS接纳机现已彻底开宣布来，但现在运用非M码GPS卡。M卡的延期意味着这两个兵种在未来几年内尚不能取得彻底可用的M码才干。

　　增量1M卡延期还迫使美陆军为其地上车辆、战士和弹药收购不运用MGUE项目增量1 M卡、而是运用其衍生卡（与母卡运用相同的ASIC和大部分相同的软件，但尺度、技能才干、安全架构等依据特定接纳机类型需求的不同而不同）的多源PNT接纳机，如，车载有保证PNT体系（MAPS）、步行有保证PNT体系（DAPS），两者都运用了BAE公司的M码卡衍生类型。美国水兵陆战队也正考虑为地上车辆挑选MAPS。

　　M码用户设备开展滞后使美各兵种难以拟定全面的M码作战才干测验计划，而作战测验推延又会构成布置推延，美军面临无法及时向高优先级兵器体系供给M码才干以满意未来作战需求的危险。别的，设备在终究出产和布置时，相关组件或设备或许就现已过期。M码卡开展推延还构成美国防部用于盯梢M码开发和集成开展的PNT数据库信息不完好不精确，因为各兵种无法完好填入将运用的M码GPS接纳机的类型、数量、预算和时刻结构等信息，这让美国会国防委员会无法盯梢M码开展并支撑国防部做出相关决议计划。

　　M码信号布置与运用是GPS现代化军事部分的中心内容，对完结美军未来导航战想象至关重要，美军要完结其导航战功用的全面运用需求时日。

　　2022年，美军2021年发射的第五颗GPS III卫星到达初始运转才干，美太空军又订货了三颗GPS III后续卫星GPS IIIF，至此，GPS IIIF的订货数量到达10颗。

　　GPS III是美军GPS体系空间段现代化的要点，计划布置10颗，后续晋级至GPS IIIF。现在，第6~8颗GPS III已做好发射预备，正等待发射窗口。第9颗正在进行体系级测验，第10颗正在交给体系组件。

　　GPS IIIF是最新版别的GPS卫星，它依据GPS III的强壮才干，添加了查找和救援有用载荷、用于精确测距的激光后向反射器阵列、全数字化导航载荷和区域军事维护才干，将为在电磁对立环境下作战供给高达60倍的抗搅扰才干。

　　美业界已认识到向美军供给M码接纳机的重要性和美军的火急需求。2022年，美国柯林斯宇航公司和BAE体系公司都推出了具有M码才干的接纳机。

　　2022年6月，柯林斯公司在2022年法国巴黎国防军警防务展览会上，推出了其首个面向国际市场的车载导航体系NavHub™-200M。该产品兼容M码接纳机，并供给有保证PNT（APNT）才干，可有用进步对现有和新式GNSS体系要挟的抗搅扰和反诈骗才干。NavHub-200M还包含GNSS晋级途径所需的敞开接口规范和传感器交融功用，可与欧洲伽利略体系、惯性丈量单元（IMU）和里程表等要害车辆传感器接口。

　　BAE体系公司则在2022年ION联合导航会议上推出了战略抗搅扰波束构成M码接纳机（SABR-M），该接纳机能供给精确的方针方位、速度、高度数据以及授时信息，针对GPS搅扰和诈骗信号具有强壮的防护才干。这是首款可用于兵器体系的集成式M码接纳机，可支撑无人机、精确制导弹药和导弹在对立环境下完结精确冲击才干。

　　BAE公司还推出了用于固定翼、旋翼和无人机载渠道的新式机载数字式GPS接纳机（DIGAR）。该技能将多个美国Trimble公司接纳机与DIGAR接纳机配套运用，运用Trimble公司接纳机为方针回波波束赋形，以此大大进步了机载DIGAR接纳机的抗搅扰才干。DIGAR兼容M码，为作战人员供给更高安全性。2022年9月，BAE公司发布公告称已取得美国空军1300万美元合同，为F-15E战役机换装DIGAR，以保证其军用GPS体系在严格信号环境中运转的牢靠性。

　　导航技能卫星3（NTS-3）将展现下一代PNT体系，对完善和构建美军未来PNT架构有重要含义。在2022年4月举办的太空研讨会上，美国空军研讨试验室（AFRL）标明，计划于2023年3月发射NTS-3，并进行100多项试验，寻求怎么在对立环境下满意作战人员需求。

　　试验项目首要包含：一是能够接纳多个信号并满意军事需求的新式GPS接纳机的要害技能；二是指挥控制站和软件无线电等地上设备和终端；三是具有在轨可重编程才干的新式数字信号发生器；四是探究天线装备，以多种频率和信号码供给地球掩盖和可控区域波束。NTS-3卫星将装备110根天线，以协助对立GPS搅扰。

　　NTS-3卫星将坐落地球同步轨迹，将证明来自多个轨迹卫星的信号是否能够为地上用户供给弥补和改善才干。这一问题关于正考虑怎么将NTS-3才干整合到其现有架构中的美太空体系司令部而言至关重要。

　　1.2 伽利略体系功用进一步进步，改善版公共控制服务（PRS）初次通过端到端演示验证

　　2022年，受俄乌抵触影响，伽利略卫星发射计划被撤销，2021年末发射的两颗卫星通过全面测验后开端执役；二代导航卫星体系概念成功通过了初步规划评定；改善版的公共控制服务（PRS）初次进行了端到端演示验证。

　　2022年，在俄乌抵触布景下，一向依托俄罗斯联盟号火箭供给发射服务的伽利略体系卫星发射也遭到影响。原定于2022年4月的伽利略卫星发射被撤销，现在还有10颗一代伽利略卫星现已完结测验并做好发射预备，但伽利略体系布置现在只能依托还在进行测验的欧空局阿丽亚娜6型运载火箭。该火箭估计到2023年才干履行初次发射使命，伽利略一代卫星估计2025年布置结束。现在体系有28颗卫星在轨，24颗处于运转状况，功用体现杰出，供给优于1米的定位精度，添加的卫星将供给服务耐性。

　　（2）2021年发射的两颗一代星开端执役，进一步进步了体系定位功用和鲁棒性

　　据GNSS内参2022年9月7日报导，2021年末发射的两颗伽利略一代星在通过全面测验后开端执役。这两颗卫星是榜首批播送改善导航信息的卫星，为伽利略公共敞开服务用户带来了三项要害改善：更快的导航数据捕获，用户可在16秒内接纳到初次定位，比本来快了一倍；在应战性环境下，如城区中心，具有更高的稳定性；更简略拜访导航电文中的授时信息。为了测验和播送这一新的导航电文，业界和欧空局开发了导航信号生成单元的新软件，并上传到两颗卫星上。后续，新软件将上传到每颗在轨伽利略卫星。

　　2022年3月，伽利略二代导航卫星体系概念成功通过了初步规划评定。现在，二代体系的要害要素正在欧空局试验室进行评价，包含用于同步卫星授时和定轨的要害算法，以及测验版别的GNSS接纳机和紧迫信标。二代卫星与现在的星座后向兼容，将初次选用电推动，并装置增强型导航天线，其全数字化载荷易于在轨迹上从头装备，使体系能够通过新信号和新服务积极响运用户需求的不断改变。现在有12颗第二代伽利略卫星正在开发中，计划收购多达24颗。

　　PRS被视为最安全、最鲁棒的伽利略体系服务。这是一种为政府授权用户和灵敏运用供给的加密导航和授时服务，即便在其他伽利略服务或许降级或受搅扰的状况下，也能坚持可用。

　　依据GPS国际网2022年9月14日的报导，欧空局在伽利略体系端到端测验中初次演示了改善版公共控制服务（PRS）信号的捕获。

　　现在，PRS信号的初始版别现已由在轨伽利略卫星播发。从2023年开端，这些信号将开展为增强版别，即“彻底运转才干PRS”（FOC PRS）。完结FOC PRS才干需求扩展伽利略地上使命段，将对坐落法国圣日耳曼昂莱和西班牙马德里的伽利略安全监控中心（GSMC）进行重要晋级，这两个站点监督PRS的供给并监控其功用。

　　端到端测验成功验证了FOC PRS空间段与地上和用户段的兼容性。FOC PRS信号由两台接纳机接纳。一台由Antwerp航天公司依据欧空局的合同开发，另一台由Leonardo公司为意大利担任监督该国PRS运用的主管PRS安排开发。这也是体系测验中初次集成国家层面研制的接纳机，有利于保证欧空局开发的体系和欧盟国家开发的PRS接纳机之间的兼容性。

　　2022年7月和10月，俄罗斯军方别离成功发射第4颗和第5颗GLONASS-K导航卫星。还有6颗GLONASS-K和两颗GLONASS-K2处于不同出产阶段，估计到2030年，俄将发射约15颗Glonass-K导航卫星。Glonass-K是俄罗斯第三代导航卫星，旨在代替Glonass-M系列卫星。2022年11月，俄罗斯发射了终究一颗GLONASS-M。

　　比较于GLONASS-M，GLONASS-K寿数更长，信号精度更高。具有5个导航信道，包含一个新的民用L频段信号。俄罗斯官员称，GLONASS-K卫星还将支撑国际Cospas-Sarsat搜救网络。受对俄国际制裁影响，GLONASS-K卫星的规划也比从前的GLONASS卫星运用了更多“俄罗斯制作”设备。现在，GLONASS星座活泼卫星数量到达28颗。

　　卫星导航体系是海陆空天各类兵器体系以及构建全数字化战场的要害技能。俄乌抵触中，GPS体系再三遭受搅扰，遭到美军的亲近重视；而怎么及时发现GNSS搅扰/中止并做出呼应，成为美欧期望处理的问题。

　　鉴于军事作战对卫星导航体系的依托性，自2022年2月24日俄乌抵触爆发以来，两边都盘绕对手的卫星导航体系展开了进犯。

　　2022年3月，信号情报运营商鹰眼360公司发布新闻称，在乌克兰及其周边区域监测到GPS搅扰持续添加，标明俄罗斯为下降GPS天线体系效能而展开了电子战举动。该公司于2021年秋开端一向在整个东欧搜集GPS搅扰信号，并证明卢甘斯克和顿涅茨克区域亲乌和亲俄部队之间鸿沟邻近无人机的运营因搅扰而中止。

　　美军侦察机在黑海上空也检测到GPS搅扰。美军对GPS星座进行了持续监控，并称俄罗斯并未进犯GPS在轨卫星。

　　据GPS国际网等西方媒体2022年12月报导，俄罗斯政府长期以来一向在搅扰GPS信号接纳，尤其是在其边境邻近和本国境内。2022年12月初，乌克兰向俄罗斯境内两个空军基地纵深发起长途无人机进犯后，俄罗斯增强了对GPS的搅扰，在莫斯科周围、在莫斯科以东的两个空军基地等多地都发现GPS搅扰大幅添加。俄罗斯多个城市的GPS信号均呈现了大规模中止。

　　依据相关报导，俄乌抵触期间，俄罗斯首要搅扰美制兵器，如精确制导弹药、无人机等接纳GPS信号，以阻断乌方的进攻。乌克兰战场上，美军的“弹簧刀”巡飞弹以及各种小型无人机对GPS的依托程度很高，一旦GPS信号中止，就无法发挥作战效能。

　　GPS技能在战场上发挥着要害作用，通过搅扰或诈骗GPS信号，能够阻挠人员、车辆、船舶和飞机确认精确方位，然后或许构成灾难性结果。俄罗斯电子战拒止了乌克兰无人机的导航和通讯，从而削弱了乌克兰的精确冲击优势。无人机进犯和观察到的搅扰活动的改变再次证明了导航战在现代抵触中的重要性。在精确冲击和自主体系年代，能抵挡或战胜搅扰的鲁棒而有耐性的导航才干愈加重要。

　　（2）俄GLONASS体系在抵触中的运用尚不清晰，俄军或转而运用罗兰-C体系

　　另一方面，乌克兰的地下黑客安排“IT军”（IT army）也将全球卫星导航体系视为方针发起了网络进犯，这群志愿者黑客将进犯俄罗斯GLONASS体系列为其首要使命之一。不过，GlONASS网络在俄乌抵触中的运用程度尚不明亮，但俄军能够运用GLONASS定位信号供给水兵和飞机导航以及导弹瞄准。

　　西方军事剖析家以为，俄军拿手搅扰和诈骗GNSS体系，依据俄罗斯军事条令，一旦战役开端，包含俄自己的GLONASS和其他GNSS都将不行用。依据俄罗斯无线电导航计划，无法取得太空信号时，俄罗斯将转而运用其罗兰-C体系，即“恰卡”（Chayka）体系，供给导航和授时服务。俄罗斯还规划了便携式“天蝎座”（Skorpion）体系在“恰卡”不行用区域进行远征军事举动时运用。

　　固定“恰卡”发射站点作业频率在90 kHz到110 kHz之间，功率输出一般在200到800 kW，有用规模在陆地上约800英里（约1300千米），在水上约1000英里（约1600千米）。西方专家指出，俄罗斯有三个“恰卡”/罗兰站盘绕乌克兰，供给了抱负掩盖规模，使乌克兰大部分区域的导航精度在20至50米之间。这些站点晋级到与增强型罗兰同等的设备，精度可到达5到10米。三个站点其间一个坐落克里米亚，俄罗斯控制了这儿的罗兰发射站，保证了其对包含黑海在内的整个区域的陆上PNT主权。俄罗斯国际先进导航研讨和技能中心供给的2017年掩盖地图显现，“恰卡”服务于东欧、俄罗斯西部和简直整个黑海。

　　对美国防部而言，检测GPS搅扰/诈骗是一项日益重要的使命，特别是在俄乌抵触布景下。美军正越来越多地运用商业技能和遍及可用的数据源来弥补其才干。值得注意的是，人工智能和机器学习正在PNT数据处理和决议计划中发挥要害作用。

　　2022年1月，美太空体系司令部标明，已与Slingshot公司签订了200万美元的合同，Slingshot公司将开发一种剖析东西，从商业低轨星座接纳GPS遥测数据，通过处理和从中提取相关信息，勘探、定位和按捺对美国太空在轨财物构成直接要挟的RF和GPS搅扰源。

　　能够搅扰GPS和其他卫星信号的电子设备的分散加重了RF搅扰的严重性。处理这一问题的要害之一是确认搅扰的精确方位和来历。因为商用低轨卫星星座大幅添加，从卫星遥测数据中搜集、处理和提取有用信息的才干已大大增强。该项意图主意正是运用现有航天器的GNSS传感器现已生成的数据，更好地了解电磁作战环境。

　　2022年2月，美国防部颁发Orbital Insight一份合同，为辨认全球有意GNSS搅扰和控制供给技能渠道。Orbital Insight的渠道将运用其多传感器数据仓库、人工智能和机器学习才干，向剖析师和操作员宣布潜在搅扰和诈骗事情的警报。Orbital Insight公司以为，GNSS诈骗本质上是一个数据问题。该渠道运用一套来自卫星、AIS、ADS-B和物联网设备等的地舆定位数据以及新的高档算法，主动辨认与电子诈骗相关的反常。这项新技能将明显进步作战人员、情报剖析员和生命安全运用的态势感知才干。

　　2022年8月和9月，由美国国防立异部分（DIU）领导的“调和车”（Harmonic Rook）项目先后参加了东南亚协作与练习演习、美国陆军榜首装甲师的指挥所演习等活动，测验为勘探GNSS体系中止而开发的商业技能。DIU与供货商协作开发原型体系，运用来自卫星和其他来历的数据、人工智能和机器学习等技能来定位对GPS的有意搅扰。美军以为，描绘GPS中止及其行为形式布景是减轻PNT功用降级影响的要害，也是在这种条件下完结安全导航的要害。该项目并非开发、制作和布置用于搜集导航战举动信息的定制硬件，而是运用当时揭露可用的商业数据和剖析才干，来满意PNT态势感知需求。

　　2.3 欧洲推出“用于欧盟防务的先进伽利略PRS耐性”（NAVGUARD）项目

　　2022年7月，欧洲委员会与跨国技能公司GMV签订了“用于欧盟防务的先进伽利略PRS耐性”（NAVGUARD）项目合同。该项目将开发地上和空间体系，检测GNSS体系频率上的非法活动，并对其来历进行地舆定位。它还将树立信息办理子体系和用户接口，以供给一个态势感知图。

　　伽利略公共控制服务（PRS）对欧洲防务含义严重。NAVGUARD是欧洲国防基金（EDF）下的多个项目之一，旨在进步欧盟国防工业的竞争力，加强欧盟的战略自主权。

　　为应对GNSS体系当时和未来面临的要挟，维持在杂乱环境下获取PNT服务的才干，外军尤其是美军近几年一向在致力于完善其PNT体系，研制多种代替性PNT技能弥补GPS才干。2022年，美政府问责局发布《GPS可代替技能陈述》，审视了美军代替PNT技能的全体开展状况和面临的问题，美国防部小企业立异研讨计划多个项目聚集GNSS拒止环境下的代替导航技能。英军也提出要探究用于军事导航的GNSS代替技能。

　　2022年8月5日，美政府问责局发布揭露版《GPS可代替技能陈述》，该陈述依据美参议院军事委员要求，查看了美国防部可代替定位导航和授时（PNT）技能的采办作业。首要评论了三方面的内容：GPS面临的要挟；美国防部可代替PNT相关项目及面临的问题；美国防部对其PNT项意图监管状况。

　　美国防部以为，GPS面临五大要挟：搅扰；诈骗；网络进犯；无意搅扰；以及对卫星或卫星根底设施的直接进犯。为了应对这些要挟，研制的代替PNT技能应具有鲁棒性、耐性和集成性。

　　为了更快整合和布置新PNT才干，应对GPS新要挟，一同让当时PNT接纳机更轻松添加新PNT信息源，并下降布置和晋级本钱，美国防部采纳了模块化敞开体系办法（MOSA）战略。这种办法交融了模块化规划和要害接口敞开规范，能够方便地接纳来自不同供给者的代替PNT源数据，而无需从头规划整个体系。其要害要素之一是美国防部开发多PNT源接纳机，这种接纳机能够接纳和集成运用包含GPS M码以及代替PNT数据源等多种信息源，保证作战人员在GPS功用降级、被拒止或其间一种PNT源不行用时持续有用履行使命。

　　现在美军正在施行四个要点项目，在选定渠道和用户的多PNT接纳机中施行MOSA，包含美陆军的步行有保证PNT体系（DAPS）、车载有保证PNT体系（MAPS）、美水兵的依据GPS的PNT服务晋级（GPNTS）和美空军的耐性/嵌入式GPS/惯性导航体系（R-EGI）。

　　除了上述四个多源PNT接纳机项目，美各军兵种还有七项其他代替PNT项目，它们在技能和产品开发方面处于不同阶段，详细包含：水兵的主动地理导航体系（ACNS）、协同作战才干（CEC）PNT晋级、AN/WSN-12惯性导航体系；陆军的代替导航（ALTNAV）、有保证精确兵器和弹药（APWM）；空军的导航技能卫星3号（NTS-3）；国防部的要害时刻分发项目。

　　为了施行MOSA，美国防部和各军兵种还在拟定参阅架构规范。美陆军和水兵已依据MOSA开发了各自的PNT服务参阅架构。为了使各军兵种的PNT参阅架构公共元素规范化和削减抵触，现在美陆军正代表国防部起草MOSA PNT参阅架构，期望终究完结节省本钱、缩短开展、更快布置新技能和进步互操作性的作用。

　　（1）PNT监督委员会对代替PNT相关作业重视过少，未拟定相关开展战略方针和PNT技能开展衡量方针

　　美国防部成立了由高层和各兵种代表组成的PNT监督委员会，担任保证国防部PNT体系功用满意国防方针。该陈述以为，PNT监督委员会对代替PNT相关作业重视过少，要点放在GPS现代化作业上。PNT监督委员会没有拟定出资组合层面的战略方针或方针来衡量代替PNT技能的开展。构成的结果是美国防部不能更好地审视各项作业开展，不能评价整个PNT体系的才干距离并进行危险剖析和建立出资计划，以保证PNT战略持续牢靠、稳健运转，以及相关作业在所需时刻结构内能满意需求。

　　现在美军还没有建立独立于GPS项目、由一个联合项目办公室办理的多兵种耐性PNT在案项目，担任整合耐性PNT运用的集成和收购，引领支撑模块化敞开体系集成战略的要害技能开展，如数字参阅体系架构、输入和输出规范，软件交融引擎，所需的建模仿真东西等。这不利于和谐美国防部和业界的作业和加速耐性PNT才干开展。

　　美国防部对在研代替PNT项目选用了两种项目采办途径：一是紧迫才干采办途径，满意紧迫作战需求，在不到两年的时刻内投入运用；二是中间层采办途径或严重才干采办途径，为计划2～5年内完结的项目供给简化采办流程。

　　完好的项目证明剖析在产品开发之初为决议计划者供给信息，对进步本钱和开展绩效有明显含义。选用严重才干采办途径的四个水兵项目，即GPNTS晋级、ACNS、CEC和AN/WSN-12短少完好的项目证明剖析文件，导致决议计划拟定者如PNT监管委员会无法取得满意信息，确认何时有哪些可用的代替PNT才干，以及跟着跟着要挟局势的开展，这些PNT才干是否仍有才干应对要挟。短少完好的项目证明剖析，美国防部无法保证供给与项目需求匹配的资源，有或许导致终究体系才干下降、PNT才干交给延期或本钱意外添加。

　　考虑到服务中止或遭到搅扰或许给国家经济和国家安全带来的严重影响，怎么开展安全牢靠、有用运转的PNT体系，构建耐性PNT体系是近几年美国政府和军方一向重视的要点。

　　2022年5月和6月，美疆土安全部相继发布《耐性PNT合规性结构》和《耐性PNT参阅架构》，前者为界说耐性PNT设备预期功用供给了辅导。要点放在耐性上，适用于输出PNT解的设备，包含PNT体系之体系、一体化PNT接纳机和PNT源组件（如GNSS芯片组），方针是通过通用结构促进用户设备开展和运用。该结构针对不同职业和运用需求，依据防备、呼应和康复三项中心功用界说了0~4级耐性等级，一同为1~4级耐性等级提出了不同的体系参阅架构。这有利于依据运用范畴确认用户设备耐性等级，满意各种要害根底设施PNT环境的各种需求。

　　后一份文件将现代网络安全准则，如零信赖架构，与PNT耐性概念和技能相结合，一同供给了符合合规性结构耐性等级的详细架构完结示例。此文件结合上述合规性结构中提出的中心功用，界说了PNT耐性概念，解说了怎么防备要挟和损坏对PNT用户设备的影响、对之进行呼应并从中康复，并依据完结PNT耐性的办法对PNT耐性技能进行了分类。规划人员能够从全体视点组合运用这些技能，完结面临当时和未来PNT要挟时具有高度耐性的PNT设备。该架构为以全体办法完结下一代耐性PNT供给了详细愿景。

　　因为美国防部使命、渠道和接口的多样性，将多种PNT集成到新的和现有体系中充溢应战。怎么整合和规划耐性PNT需求一个规范化的参阅体系架构，正如上述《GPS可代替技能陈述》中所述，开发这种架构也是美国国防部和各兵种正在尽力的方针。

　　据2022年联合导航会议上泄漏的信息，美空军开发的PNT参阅体系架构1.0版行将发布。该架构将用于辅导和束缚特定计划架构的开发，用于未来晋级和布置鲁棒、耐性PNT体系。该参阅架构深入研讨了有关PNT服务、运转和功用的重要细节，并确认了在集成体系内部和与外部用户同享数据所需的参数和音讯。共开发了20多种用例，为空军使命集（如电子战、全球冲击等）供给鲁棒、耐性PNT运用。该参阅架构将导航战与完好性监控、态势感知、抗搅扰和反电子诈骗组合在一同，还将供给一个包含一切潜在PNT传感器类型和功用在内的“超级调集”，处理计划能够从中挑选来完结特定运用架构。

　　3.3 美国防部小企业立异研讨计划PNT项目重视GNSS拒止环境下的导航技能

　　美国防部于2022年4月20日发布了《小型企业立异研讨计划/SBIR 22.2广泛安排公告》，其间触及多项PNT项目，从中能够一窥美军在该范畴的技能重视方向。

　　（1）通过辅佐、量子或光电传感器完结定位和初始化：开发和演示新式定位、导航和授时（PNT）传感器和技能，如数据库相关（包含星图、地势和技能开展）、辅佐导航（包含磁场、重力等地球现象）、量子和/或光电等新式技能，旨在在没有外部射频（RF）源和信号的状况下供给实时方位。

　　（2）耐性感知人在回路上的PNT设备：确认和开发运用于PNT用户设备、PNT体系、集成PNT接纳机和PNT源组件的合规性耐性结构和人为因素。

　　（3）GNSS拒止环境下运用现有摄像机转台的无人机定位处理计划：开发并演示一种处理计划，运用装置在2类和3类无人机上的现有机载摄像机转台供给时机式方位更新，在GPS和GNSS拒止环境下运用。该计划无需其他传感器，精度可达50 cm。

　　（4）应对自首要挟的导航战（NWAT）技能：开发一种本钱较低的、具有自适应才干的反PNT体系。

　　（5）长途无人水面舰艇地理导航体系：研制一种光学地理体系（CNS），为长途无人水面舰艇（LRUSV）惯性导航体系全天候供给定位和授时更新。

　　能够看出，GNSS拒止环境下的PNT服务需求正驱动着美军研制各类代替PNT技能。这些技能瞄准详细运用，从必定程度上反映了美军当时和未来代替PNT技能开展的侧要点。

　　3.4 英国防和安全加速器（DASA）安排探究用于军事导航的GNSS代替计划

　　据GPS国际网2022年2月报导，英国防和安全加速器（DASA）安排依据探究GNSS军事导航代替计划的需求，启动了一项名为“兵器体系代替导航”的新市场探究计划，旨在了解和获取商业定位和导航体系用于兵器体系的技能才干和规模。

　　DASA期望通过此计划获取未来三年内可开发和测验的代替导航技能，并要求满意需求的潜在体系具有如下才干：一是经开发可在军事运用或民用运用中到达有用水平；二是现在技能成熟度到达4级或以上；三是不彻底依托于GNSS体系；四是有潜力晋级到满意军事方针；五是导弹发射后中段方位监控精度在5米以内。感兴趣的技能包含地势概括匹配、数字场景匹配和惯性导航体系/惯性丈量单元等。

　　2022年，业界和军方持续探究新式导航技能研制。依据低轨卫星的导航定位办法为卫星导航开展带来新赋能，仍然是业界和军方重视的热门。在2022年的慕尼黑导航峰会上，来自美欧等航天强国的与会代表评论的一个议题便是运用低轨卫星供给新式PNT服务。未来低轨巨型星座将与现有GNSS体系处理计划结合运转，并/或独立供给全面的PNT服务。低轨导航技能前锋Xona航天体系公司加速研制其Pulsar商用低轨卫星导航体系，并于2022年5月发射了首颗演示卫星，终究方针是构建由数百颗卫星组成的低轨星座，为全球任何地方供给耐性、可信的厘米级定位。

　　其间，依据低轨通讯卫星的导航定位技能也是当时的一个要点研讨方向。研讨人员还在研讨运用移动网络的精确认位技能和空间双向时刻传输技能。

　　欧空局研讨运用低轨导航卫星弥补伽利略体系的概念已有数年。2022年，欧空局将这一概念往前推动了一步。其部属的导航局正在规划进行新式低轨导航卫星在轨演示，以弥补当时欧洲伽利略卫星导航体系才干。

　　欧空局的想象是运用这种低轨PNT卫星完结一种新式多层卫星导航体系之体系，供给更精确、鲁棒和可用性更高的泛在无缝PNT服务。该计划计划发射由6~12颗卫星组成的初始星座，测验才干和要害技能，并演示后续运转星座运用的信号和频段。通过选用新式导航技能和更宽的信号波段，这些低轨卫星能够满意特定用户需求。

　　现在伽利略运转卫星的分量为700千克，而这种低轨PNT卫星的分量只要不到70千克。这些卫星无需极高精度的星载原子钟，可运用其他办法，如来自伽利略卫星的信号，来核算精确时刻，欧空局的方针是从签署合同到榜首颗卫星入轨的时刻不超越三年。运转版别的低轨PNT星座将成为PNT体系中的一层，与作为主干的传统全球导航卫星体系以及依据5G/6G的地上定位体系相结合，并与用户终端传感器数据相交融。

　　比较于当时导航卫星，这些卫星自身能够简化，能够带着更小载荷或运用其他卫星搭载的载荷，地上操作也更简略。其信号将更强，有或许穿透室内，并以新频率传输，再加上低轨卫星使新的几许构型成为或许，全体服务耐性将得以增强。低轨PNT还将供给更快的定位，并完结快速双向认证查看。全体信号可用性将会大大进步，尤其是在高纬度和极区域域。欧洲期望运用此技能，进步卫星导航掩盖的稳健性和耐性，一同增强欧洲在这一技能范畴的竞争力。

　　《麻省理工技能评定》2022年10月23日发文，在美国陆军赞助下，德克萨斯大学奥斯丁分校（UTA）无线电导航试验室的研讨人员通过研讨星链星座下行链路信号结构，展现了星链低轨宽带星座作为GPS备份的潜力。

　　曩昔两年，该研讨团队选用逆向工程办法，研讨从数千颗星链卫星发送到地上接纳机的信号。星座中规划用于协助接纳机与卫星衔接的惯例信标信号，成为构建有价值导航体系的根底。

　　研讨团队开发了10.7到12.7 GHz频段内星链下行链路信号的盲信号辨认技能，并给出了信号结构的详细描绘。重要的一点是，供给的信号特征包含嵌入在信号中的同步序列的精确值，这些值能够用来发生伪距丈量值。通过剖析多颗卫星的同步信号，接纳机能够核算出自己的方位，定位精度到达了30米。该研讨再次展现了低轨通讯卫星供给新式导航运用的技能可行性和作为GNSS备用手法的价值。

　　据GPS国际网11月21日报导，荷兰代尔夫特理工大学、阿姆斯特丹自在大学及VSL研讨所的研讨人员开发了一种代替定位体系，它比GPS更稳健、更精确，尤其是在城市环境中。

　　该研讨项目称为“超级GPS”（SuperGPS），运用移动电信网络而不是卫星。演示的原型体系精度到达了10厘米。

　　通过前沿立异，电信网络被转化成了独立于GPS的代替定位体系。一项立异是将移动网络衔接到一个十分精确的原子钟上，这样它就能够播送精确认时的定位信息，类似于GPS卫星凭借其带着的原子钟。这些衔接通过现有光纤网络完结。这样，整个网络变成一个散布式原子钟，理论上任何人都能够拜访，基本上构成了一个极端精确的无线电时钟，精确到十亿分之一秒。这实践便是把光纤网络的有线信号和移动网络的无线信号结合，通过拜访一致的高精度原子钟，完结和GPS相同的定位功用。

　　因为建筑物会反射无线电信号，构成对导航设备的搅扰，为此，该体系还选用了比一般运用的带广大得多的无线电信号，体系大带宽有助于筛除这些信号反射，并完结更高的定位精度。为处理耗费带广大、价格昂贵问题，运用散布在大虚拟带宽上的多个相关的小带宽无线电信号，实践运用的虚拟带宽只要一小部分，并且这种信号与移动电话信号十分类似。这项新技能关于完结一系列依据方位的运用有很大含义。

　　美航天新闻网2022年5月9日报导，美国防承包商CACI International正在赞助一项试验，展现军用空间技能，包含对立环境下的GPS导航代替计划。CACI公司将在一颗York Space卫星上搭载包含导航在内的两个依据软件无线电技能的演示有用载荷，计划于2023年1月发射。

　　此次将承受测验的导航技能称为双向时刻传递，这项技能现已在地上授时运用中运用了多年。空间双向时刻传递是指卫星发送授时信号，地上或飞机上的接纳机一同向卫星发回信号。假如试验成功，CACI计划向军方和其他政府安排供给双向时刻传递PNT服务。这种GPS代替计划的一个潜在客户是美国太空开展局，该安排正在寻觅PNT代替体系，以保证其低轨传感器卫星能够在不依托GPS的状况下精确盯梢敌方导弹。

　　2022年，各国在推动卫星导航体系制作的一同，以完结PNT耐性为方针，持续开展多样化的代替PNT技能，不断探究立异式导航技能运用。美军因新一代GPS用户设备交给再三延期，没有构成新战力，对代替PNT技能也尚短少全面一致规划和监管。能够预见，未来美军将采纳多种行动加速M码作战才干布置，一同更多考虑怎么一致和谐PNT代替技能开展，高效集成多种导航体系，完结多源PNT数据交融，为未来作战供给有力支撑，而一些前沿技能如先进核算和人工智能等也必将在其间发挥重要作用。

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