最近美國官方的兩份報告強調了有空間能力的對手對GPS構成威脅。美國參議院情報事務特設委員會1月30日發(fā)布的《全球威脅評估》和國防情報局新發(fā)布的《太空安全挑戰(zhàn)》都認為中國、俄羅斯和其他有空間開發(fā)能力的國家，均具備破壞GPS星座或中斷其信號的可能性。基于對GPS這些風險的擔憂不斷增加, 以及地區(qū)干擾或欺騙的有害事件日益頻繁發(fā)生, 美國政府的組織機構都在著重研究如何解決GPS脆弱性（漏洞）問題, 并尋找在沒有GPS可用情況下如何解決提供精準時空信息的運作方法。
 
       為開發(fā)和測試更過硬的導航衛(wèi)星和增強系統(tǒng)的技術, 美國空軍研究實驗室（AFRL）與空間和導彈系統(tǒng)中心（SMC）正在研制一個稱為導航技術衛(wèi)星三號（NTS-3）的在軌試驗平臺。NTS-3將用于展示技術和新的運作概念, 包括實驗天線、靈活和安全的信號、提高自動化程度和利用商業(yè)化的地面資產(chǎn)。哈里斯公司 (Harris Corp.) 在去年年底被認定為主承包商, 預計該航天器將于2022年發(fā)射。
 
       “國防戰(zhàn)略告訴我們, 必須發(fā)展國家的定位、導航和授時能力, 讓其更加具有堅韌性”。AFRL空間飛行器總監(jiān)埃里克·費爾特上校作如是說?！癗TS-3 全部是關于堅韌性的, 我對我們的SMC、AFRL和 Harris 團隊的堅韌性實驗感到無比興奮, 他們將能夠利用NTS-3 進行創(chuàng)新，和靈活的硬件、軟件和波形測試”。
 
       雖然這項研究正在進行中, 但空軍正在研究如何升級現(xiàn)有系統(tǒng)。一段時間以來, GPS管理局一直在研究如何能夠利用新的軍碼（M-碼）實現(xiàn)接收機卡的升級與替換。三個承包商—L3 技術公司、雷神航天和機載系統(tǒng)公司以及羅克韋爾·柯林斯--正在開發(fā)這些接收機卡, 并準備在測試就緒后直接提供有益的服務。美國空軍也與Northrop Grumman 和 霍尼韋爾國際公司合作, 通過 EGI-M計劃  (嵌入式GPS /慣性導航系統(tǒng)現(xiàn)代化) 對現(xiàn)有導航硬件進行升級?？哲娮罱騈orthrop Grumman 提供了 5, 900萬美元, 用于工程和制造研究開發(fā)。霍尼韋爾獲得了 8, 000萬美元的改造費, 以擴大他們在平臺現(xiàn)代化、系統(tǒng)集成和其他與EGI有關的工作, 包括涉及外國軍售的工作。
 
       此外，美國DARPA至少有兩個與定位、 導航和授時 (PNT) 相關的項目正在進行中, 并正在尋求更多的項目。正在開發(fā)的精準彈藥魯棒慣性制導 （PREGM）計劃，其目的是研發(fā)在GPS拒阻環(huán)境中加以使用的慣性傳感器技術。目標是為高性能慣性傳感器確定有發(fā)展前景的技術, 這些傳感器可用于極端環(huán)境下的長期任務。PRIGM的研究人員將研究微機電系統(tǒng) (MEMS) 平臺和先進的慣性微傳感器, 用于未來的硬武器、高帶寬、高動態(tài)范圍、無GPS條件下的導航制導。在競爭環(huán)境中的空間、時間和指向信息計劃（STOIC），正在開發(fā)提供GPS級別或更好性能的備份裝備。DARPA指出: “STOIC包括三個技術領域, 一是使用極低頻 (VLF) 信號提供地固導航；二是基于DARPA的QuASAR (量子輔助傳感和讀數(shù)) 計劃開發(fā)的技術部署光學時鐘；三是精確的時間傳輸和數(shù)據(jù)鏈路上的測距。這些技術的系統(tǒng)集成有可能提供獨立于GPS的全球PNT服務”。
 
       DARPA最近完成了一次技術建議征集, 希望這些建議可以幫助解決從簡樸、偏遠到密集特大城市等多種多樣環(huán)境中的沖突對抗。該機構的戰(zhàn)略技術辦公室正在尋求相關技術, 包括PNT的創(chuàng)新, 期望能夠解決從高度競爭激烈的部隊沖突到模糊、復雜的 “灰色地帶”沖突等各種各樣激烈程度的沖突。根據(jù)其Blackjack Pit Boss計劃，DARPA正在尋求開發(fā)和演示在低地球軌道上構建全球高速網(wǎng)絡架構的技術。目標是實現(xiàn)“高度網(wǎng)絡化、堅韌性和持久性的DOD有效載荷，在全球范圍內地面、地表和空中域內持續(xù)保持”。DARPA并非一個小代理機構，它還有一個開放式計劃，其目標是為正在進行的微系統(tǒng)技術辦公室計劃或其他已發(fā)布的請征求項目所要解決的主題，找到“革命性的研究思路”。
 
       在2018年最后幾天，進行了GPSIII的會戰(zhàn)，報告了GPSIII這一批代的第一給空間飛行器發(fā)射情況。這代表GPS發(fā)展的一個新階段已經(jīng)開始, 發(fā)射衛(wèi)星的火箭，其熊熊燃燒的路徑預示著為全人類建立起來一座新的高高聳立著的"空中燈塔"?；厥走h望，其他一些新的PNT衛(wèi)星來自何方？人們試圖在這個問題上記錄它們的全部, 實際上是目不暇接，掛一漏萬。多年來, 一直在談論銥星（iridium）星座, 這是一個低地球軌道通信網(wǎng)絡, 也可以提供授時服務,并有利于在城市環(huán)境中實現(xiàn)信號接收，從而提高精準度。如果不是今年1月剛剛又發(fā)射了 1 0 顆衛(wèi)星, 使得銥星第二代星座總數(shù)達到 7 5 顆，實際上這類新聞不過是老生常談。而值得我們繼續(xù)討論真正的新消息，那就是上面提及的屬于GPS家屬的導航技術衛(wèi)星三號（NTS-3）。
 
       當然，衛(wèi)星導航系統(tǒng)在空間的應用正在日新月異的發(fā)展著。查看最近甚囂塵上的低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡種種，其中包括有Spire星座（72顆星），搭載伽利略信號接收機，為氣象界提供GNSS無線電掩星產(chǎn)品。它們不可能是針對直接用戶的PNT，但它們是衍生物。再瀏覽一下，會發(fā)現(xiàn)最新的Hawkeye 360編隊飛行探測器，旨在探測和地理定位射頻（RF）信號，并將這些數(shù)據(jù)用于搜索和救援以及商業(yè)海上作業(yè)。事情還遠未到此為止，進一步瀏覽空間行星，會看到所謂面包（BreadLoaf）衛(wèi)星, 目前其數(shù)量達到300余顆，未來會更多, 每天會提供120萬張高分辨率地球圖像, 用于農業(yè)、國防、 測繪和GIS, 以及其他若干行業(yè)。如果說一組衛(wèi)星是一個星座, 你叫一組星座又叫什么？ 如果人們要效仿天文學的做法, 其適當?shù)募夹g術語是為小行星群。不過, 稱其為星系會更容易理解。而當前，這種所謂星系似乎是種時髦的玩意兒。但是，在航天領域，真正的星座是從衛(wèi)星導航系統(tǒng)，也就是從GPS開始的。而現(xiàn)在不管是通信、導航、遙感、氣象等哪一個星座管理，都離不開衛(wèi)星導航系統(tǒng)。這就是衛(wèi)星導航系統(tǒng)關鍵、基礎、共性技術的意義，時空服務的本質性。
 
       為什么美國總是抓住中國和俄羅斯不放，實際上就是所謂的“懷璧其罪”。因為你有這個能力，而且威脅到其霸主地位，所以總想折騰你。那我們就應該更加努力地集中精神頭，披荊斬棘，勇往直前，群策群力，不斷創(chuàng)新，戰(zhàn)無不勝地前進。