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国资委希望在未来两年内使用替代GPS

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随着俄罗斯和中国不断增长的干扰能力,美国参议院军事委员会(SASC)已经要求美国国防部(DoD)在两年内为GPS提供战斗指挥官的备用位置、导航和定时(PNT)系统。

按照《2021年国防授权法案》第1601条(NDAA), SASC说,两年的期限“符合”前线指挥官们提出的紧急需求。美国国防部必须:

  • 对作战指挥部的作战计划最关键的任务要素、平台和武器系统进行优先级和等级排序;
  • 成熟,测试,并为这些优先任务元素生产足够的设备
    • 生成弹性和可存活的替代定位、导航和定时信号;和
    • 处理机会信号和机载传感器系统提供的弹性生存数据;和
  • 将此类设备集成并部署到优先作战系统、平台和武器系统中。

为应对新型冠状病毒的传播,第三颗GPS III卫星从4月的发射日期推迟到6月30日,由SpaceX的猎鹰9号火箭发射进入轨道。这是SpaceX与美国太空部队的首次发射,也是该公司自成立以来的第三次发射,此次发射还见证了美国国家安全太空发射期间首次成功回收助推器。

全球定位系统(GPS)漏洞

今年4月早些时候,太空部队宣布,它已经接受了洛克希德·马丁公司为临时作战控制系统的软件系统的最新抗干扰升级,称为地面作战控制系统,构建填补直到完整的OCX可用(目前计划于2023年)。然而,专家们有不同的意见,许多人认为GPS III的改进还不够——与通常用来干扰它们的信号相比,军事编码的GPS III信号仍然很弱。绝大多数GPS用户和关键基础设施都不会有任何改善。2018年11月,美国国防部发布了一份PNT战略文件,该文件承认全球定位系统的弱点是基于卫星系统的本质,并呼吁建立一个“分层系统”,包括陆基选项和区域网络。

SASC在文件中没有明确说明他们考虑的可以提供备份PNT功能的非gps技术。专家表示,SASC正在寻找解决方案,以提供替代的信号源(可能来自其他卫星,包括非美国GNSS系统)和接收器,以处理机会信号和机载传感器系统提供的数据。后一种方法可能包括使用来自其他系统的通信信号(比如大量出现的商业低轨系统)来三角定位。非美国的全球导航卫星系统包括欧洲的伽利略、俄罗斯的GLONASS和中国新完成的北斗星座。

与时间赛跑

国防部和相关部门正在努力提供GPS备份。其中包括陆军正在开发的WarLoc,它将使用嵌入士兵靴子中的惯性制导单元;美国国防部高级研究计划局(DARPA)的竞争环境空间、时间和定位信息(STOIC)计划着眼于三个技术领域:1)使用极低频(VLF)信号的地球固定导航;2)基于DARPA QuASAR项目开发技术的可部署光学时钟;3)数据链上的精确时间传输和测距。但这些努力都没有取得长足进展。

交通部一直在测试的技术应该已经准备好或接近准备好(根据交通部2019年5月3日的信息请求)。然而,专家们表示,一个大问题是,它们是否比国防部的努力更能在两年内部署到位。