近几年大国都有干扰屏蔽GPS能力美军怎么样应对GPS干扰

  电磁频谱，包括卫星通信与导航能力，正成为逐渐重要的军事领域。世界主要军事大国正在努力提高干扰能力，以便干扰飞机通信，包括访问全球定位系统（GPS）。近年来，俄罗斯据信一直在干扰波罗的海地区商用飞机的GPS。美国空军、太空军及其他军事部门正在寻找方法化解GPS中断的风险。

  除了受到干扰外，GPS还存在别的诸多问题。该系统最初是在20世纪70年代和80年代研发的。目前，该系统包括一个由31颗GPS卫星组成的网络，这些卫星在约11000英里的高空绕地球运行。然而，在公开冲突期间，这些卫星可能易受攻击且难以更换。多年来，美军凭借其GPS主导着导航领域。然而如今，美军在该领域与第三方的合作日益增多。2024年，空军生命周期管理中心报告称，作战航空电子局已成功展示了第三方技术。

  基于卫星的定位、导航、授时（PNT）服务由三部分所组成。定位是指能够准确且精确地确定某人在二维（有时是三维）空间的位置和方向。导航是指可以依据从当前位置到目标位置的需求，对航向、方位和速度进行校正的能力。最后，授时是指在用户定义的时间参数范围内，在全球任何地方获取并保持准确和精确时间的能力。

  无人机、战斗机、商业飞机、导弹等设备上的GPS信号都可能被欺骗和干扰。干扰正成为军事发展的重点之一，因为通过干扰对手能够得到巨大优势。在各国并未发生直接正面对抗的混合冲突中，干扰也能发挥作用。

  更广泛地说，2021年，美国空中作战战司令部司令马克·凯利上将表示，“如果我们在电磁频谱中输掉战争，我们就会在空战场输掉战争，而且很快就会输掉。”2022年，“岩石上的战争”网站写道，“电磁频谱是美国和西方空中力量的一个关键方面，这导致一些人将其称为下一个高地。”

  太空军的定位、导航与授时战术卫星通信项目包括：空军和陆军的抗干扰调制解调器（A3M）、空军宽带企业终端（AFWET）、受保护的战术客户服务（PTES）、受保护的战术卫星通信（PTS）以及宽带全球卫星通信（WGS）。

  对于这一新兴威胁，不太可能有灵丹妙药。解决方案可能包括在太空部署防御用卫星、在低地球轨道上开发更小但数量更多的卫星星座、增加信号的接收功率、摆脱仅依赖GPS的多样化手段等。当然，在改进接收设施方面还将做更多工作。美军正在开发GPS M码抗干扰、反欺骗芯片、卡和接收器。

  美国太空军正在努力应对一系列天基威胁，并努力保持领头羊。在2022财年至2027财年间，太空军在该领域的支出为209亿美元。它有26个激活项目，9个维持系统，1800多名现役、文职人员以及承包商员工。它有5个项目正在开发中，12个项目正在生产中，并有17颗卫星正在生产中。

  有趣的是，联合发射联盟（ULA）将其新型“火神半人马座”火箭作为一种太空来保护美国卫星。“火神半人马座”是一款重型运载火箭，与SpaceX公司的“猎鹰9号”相竞争。联合发射联盟（ULA）首席执行官Tory Bruno表示：“我们的愿景是拥有一个闪电般快速、远程并且必要时非常致命的平台。我一直所从事的研究绝大多数都是一种在太空中运行的火箭。”其想法是，在“火神半人马座”火箭将有效载荷送入太空后，火箭能重新用作一种针对“卫星杀手”的长航时太空。它将足够快，并携带足够的额外燃料，在“卫星杀手”撞击目标（如GPS卫星）前将其拦截。

  PULSAR太空系统公司的低轨卫星导航系统是五角大楼正在探索的一种新选项，以支持其定位、导航与授时能力，因为GPS干扰器慢慢的变先进和广泛。据《太空新闻》网站报道，总部在加利福尼亚州的初创公司Xona太空系统公司已获得空军研究实验室46亿美元的合同。根据该合同，Xona公司将“……展示其基于卫星的定位、导航与授时（PNT）服务如何支援军事行动。”

  虽然SpaceX公司可能会因在低地球轨道运行的系统而获得世界上大部分的头条新闻，但它并不是该领域唯一的参与者。Xona太空系统公司正在通过名为Pulsar的低地球轨道卫星星座开发商业定位、导航与授时服务。Pulsar系统旨在补充和创造GPS（全球定位系统）的替代品。

  目前，美军正努力在一些无人机作战及其他对精确导航至关重要的无人机上测试Pulsar系统。目前尚不清楚美空是否认为Pulsar系统在F-35等前线战斗机上有任何潜力。Xona太空系统公司已与其他与定位、导航与授时领域有关的公司合作，包括QinetiQ、StarNav和Locus Lock公司。

  Xona太空系统公司声称Pulsar系统是世界上第一个商业精确卫星导航服务系统，其精度低至2厘米，接收功率比GPS大150倍，计划部署258颗小型卫星，所在轨道比GPS低20倍。GPS最早是由美军在冷战期间开发的，如今，它已经是一个日益老旧的系统。虽然多年来它可能一直在更新，但该系统中使用时间最长的卫星已有27年了。

  不仅仅是美国军方对Xona太空系统公司的Pulsar系统感兴趣。法国赛峰集团是世界领先的航空公司之一，也在使用这一新系统。2024年9月，赛峰集团宣布，“…Xona太空系统公司的的PULSAR信号在Skydel上可用，这在导航与授时能力方面取得了突破性的进步。Skydel的应用重点是增强对低地球轨道（LEO）卫星提供的富有弹性和精确定位、导航与授时的支持，Skydel继续为全球导航卫星系统模拟器的精度和可靠性设定标准。”

  对Pulsar系统的试验预计将在Xona太空系统公司的首颗Pulsar卫星发射后进行，该卫星计划于2025年6月利用SpaceX公司的Transporter-14火箭“拼车”发射。Xona太空系统公司计划在2026年底增加卫星发射，并计划在2027年初提供第一阶段运营服务。总体而言，Xona太空系统公司计划部署一个由258颗卫星组成的星座。

  Draper公司是另一家与美空军合作开发定位、导航与授时解决方案的美国公司。在2024年中期，Draper公司宣布，“工程创新公司Draper开发的天体导航系统最近完成了一项飞行测试，证明其作为空军导航系统的定位、导航与授时数据源的可行性。”

  Draper公司表示，它于2024年2月完成了为期5天的恒星-天体替代导航系统（SCANS）的飞行测试。这是利用美空军一架双涡轮螺旋桨飞机在3000至18000英尺的高空来测试。Draper公司正在与美空军研究实验室密切合作，将SCANS集成到空军研究实验室的定位、导航与授时系统中。

  根据Draper公司的网站，Draper公司正在努力为精确制导弹药、基于视觉的导航、天体跟踪、高精度授时、先进的惯性测量仪器以及GPS与惯性传感器的集成，提供定位、导航与授时解决方案。

  克服GPS干扰可能需要全方位的解决方案，包括整合Pulsar等互补系统。甚至用天基火箭保护卫星也可能是解决方案之一。新的抗干扰设备可能会安装在飞机及其他系统上。所有这些都可能是一个无休止的适应和反适应循环。

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