【防务资讯】美陆军探索可替代GPS的未来导航技术
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据C4ISR网站10月12日报道，美陆军正致力于研发可靠的定位、导航与授时（PNT）技术，以满足应对动态变化的威胁环境需求。伪卫星原型可为GPS拒止区域提供高功率信号，相关工作正在全面开展；陆军正在研发“系统的系统架构”(SoSA)，为“可靠PNT”(A-PNT) 解决方案的未来创新工作提供一个框架。
美军寻求可靠的PNT能力
潜在对手对当前GPS能力的攻击日益复杂，部队需在GPS面临挑战的远程、高风险环境中作战，因此，“可靠PNT”对于所有军种而言都是必需能力。
4月，美海军向工业界寻求创新方法，以改进未来导航套件，从而在GPS拒止环境中导航。此外，2月，美空军特种作战司令部战场空军办公室从罗克韦尔•柯林斯公司订购了远程安全接收器，以保护GPS系统免受不断增长的干扰和欺骗威胁。
陆军的PNT项目工作
2015年年初，美陆军成立PNT项目办公室，该办公室隶属系统的系统工程与集成理事会，项目经理直接向负责采办、后勤和技术(ASA/ALT)陆军副部长汇报，此举进一步强化了一体化方法。
PNT项目经理凯文•科金斯表示，通过ASA/ALT部门管理项目，陆军可处理更加广泛的项目和PNT计划，并为未来十年将会发生的重大转变做出规划，包括从传统GPS能力过渡到“军事GPS用户设备”和“可靠PNT”能力。PNT项目在ASA/ALT投资组合内进行协调，并联合项目执行办公室和陆军项目经理共同开展工作，以确保陆军在PNT项目中集成企业化管理方法。
“可靠PNT”项目
“可靠PNT”包含四个子项目：伪卫星、下车PNT、乘车PNT和抗干扰天线。这些子项目分别处于不同的技术成熟度阶段。到目前为止，伪卫星是唯一进入技术成熟和风险降低（TMRR）阶段的项目，已授出竞争性的原型合同。
伪卫星子项目
伪卫星是可提供类似GPS信号的系统，这种信号可被传统军事GPS接收器使用。科金斯表示，在电子或物理干扰环境中，伪卫星子项目利用类似GPS卫星的地面和机载射频导航发射器，使用更高功率的信号提供PNT数据，实现PNT区域防护。科金斯指出，区域防护可通过部署伪卫星发射器来实现，支持旅级作战部队的作战区域。伪卫星子项目可使依赖PNT的系统持续作战，如蓝军跟踪系统、通信网络和精确制导弹药。
伪卫星组成部件
传统GPS接收器只需进行软件升级即可接收并处理伪卫星信号，无需购买其他硬件项目。伪卫星发射器可以部署在空中、地面的机动或固定平台上，也可以机动地穿过战场，抵达GPS干扰集中的特定区域。该发射器由不同部件组成，包括GPS抗干扰接收天线、惯性导航装置、信号发生器、功率放大器和发射天线等。
除了发射器，伪卫星的组成还包括升级的接收器和指挥与控制部件，该部件可使军官评审态势感知数据，以在特定区域部署伪卫星，满足士兵需求。
伪卫星工作进展
根据6月举行的美国导航学会会议消息，美陆军通信电子、研究、发展与工程中心（CERDEC）先前已在白沙导弹靶场，研发并验证了伪卫星的效能以及接收器的软件升级，该项目达到了技术成熟度6。在技术成熟阶段，CERDEC正致力于解决波形因数、集成、频谱审批等问题，并推进伪卫星发射器特定部件工作。
参与伪卫星项目的企业
陆军也在向工业界寻求帮助，以开发伪卫星解决方案。远程通信解决方案供应商数据通路公司已获得“全球先进战术通信系统”（GTACS）合同，以支持陆军“可靠PNT”伪卫星TMRR项目阶段工作。由于该工作的机密性，公司官员拒绝讨论合同细节。该合同将由数据通路及其前母公司罗克韦尔•柯林斯公司合作完成。
哈里斯公司也参与了伪卫星相关PNT技术的研发。公司发言人埃伦•米切尔表示，公司正致力于信号生成工作以及指挥与控制系统，以在未来控制美陆军伪卫星。哈里斯公司曾与无人机供应商合作研制全数字有效载荷，成功在无人机上进行飞行试验。
SoSA项目
美陆军PNT“系统的系统架构”(SoSA)工作目前正在进行当中。SoSA是一个开放式系统架构，具有足够的灵活性，可容纳额外的能力且不会提高系统或平台的集成与认证成本。根据科金斯，该框架有助于实现未来创新。
科金斯表示，目前，陆军PNT SoSA项目正致力于提供PNT接口标准和实施指南，用于陆军通用操作环境（COE）指挥所、乘车、移动/手持计算环境以及所有陆军采办项目。PNT SoSA项目还对“PNT跨领域能力”文件所指导的研发工作产生影响。
SoSA主要内容
该框架将包括“可靠PNT”项目下正在研发的PNT中枢，可实现“芯片级原子钟”等创新技术的集成。该原子钟可利用铯原子的稳定振荡来保持精确授时，即使在没有GPS的情况下也能确保功能。工程师采用创新方法来实现定位和授时，并以经济可承受的方式将这些技术嵌入到兼容PNT SoSA的产品中。
科金斯表示，PNT中枢是乘车PNT子项目的潜在产品，正在进行研究与发展活动，但尚未授出具体合同或交付成果。未来乘车PNT的解决方案将包含PNT SoSA特性，并补充陆军事业级的PNT方法。
陆军PNT项目进展
陆军仍处于先进PNT能力的评估与测试过程早期阶段。下车PNT、乘车PNT和抗干扰天线子项目都尚未通过成功的里程碑决策，这种里程碑决策可使项目过渡到TMRR阶段。伪卫星子项目已在5月进入TMRR阶段。
基于特定子项目的采办阶段，相关实验室测试和现场测试活动以及训练将在未来不同时间进行。科金斯表示，已进行了一些评估活动，可从中获知如何在未来测试、部署这些技术以及进行训练。最近对一些商业抗干扰天线进行了初步评估，并在进行结果分析。下车PNT原型的一些早期评估也已经完成。
（来源：中国工程技术信息网、航天防务）