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全球导航卫星系统 (GNSS) 的 3D 渲染。图片来源：Adobe Stock / 作者提供
GPS 对军事行动和日常生活的重要性已得到充分证实，但这种依赖也带来了巨大的漏洞。这不仅体现在SpaceNews上的文章和观点中，甚至体现在国会证词中。具体而言，乌克兰周边先进而广泛的射频干扰已凸显出其对未来冲突的预期影响。
尽管人们一直在积极寻找用于地面操作的替代定位、导航和授时 (altPNT) 解决方案，包括对几颗新的 GPS 卫星 (R-GPS) 进行可疑投资，但人们对保护我们的在轨资产兴趣不大。然而，PNT 被拒绝或中断可能会严重影响军事卫星通信或导弹预警等关键项目的运营。
白宫 GPS 顾问小组最近向美国政府发出了严厉警告，强调美国政府在应对五角大楼卫星受到干扰的风险方面存在严重不足。他们还指出，在开发 altPNT 系统方面进展缓慢，令人担忧。 我们的欧洲合作伙伴欧洲航天局导航创新与支持计划咨询委员会在其白皮书《 PNT 愿景 2035》中也发出了类似的警告，称全球过度依赖现有的 PNT 系统。 太空部队必须积极加强这方面的努力。所有国防和 IC 航天器都应具备可靠的 PNT，就像对其他系统异常具有弹性一样。 各种规模的商业公司都提供了多种经过验证的方案来提供 PNT 弹性解决方案。这降低了技术和供应商风险，并为主要供应商创造了竞争机会，使其脱颖而出并保持低成本。altPNT 解决方案的案例
集成altPNT 解决方案对于确保国家复原力至关重要。互补系统可以提供冗余，确保如果一个系统受到损害，其他系统可以维持 PNT 功能。一些可以提高复原力的 altPNT 解决方案包括：- 天文导航：利用星星、月亮、太阳和其他绕地球运行的航天器进行导航是一种古老的做法，但通过先进的传感器和算法实现了现代化。现代天文导航系统使用摄像头和星体跟踪器根据天体确定飞行器的位置。这种方法在太空中非常有用，因为那里没有地面信号。
- 量子辅助导航：利用量子力学原理，量子传感器可以提供时间和空间的精确测量。这些传感器可以检测重力场或其他环境因素的微小变化，从而为导航提供更高水平的准确性和弹性。量子辅助导航是一个新兴领域，有可能彻底改变 PNT 系统。
- 低地球轨道 (pLEO) 卫星星座激增： pLEO 卫星星座提供强大的低延迟 PNT 服务，可显著增强传统 GNSS 系统。通过提供更大的信号多样性和扩大覆盖范围，pLEO 星座可增强抵御干扰或中断的能力。大量卫星的广泛冗余可确保如果一颗卫星发生故障或受到损害，其他卫星可以无缝接管，从而保持不间断的服务。
投资 altPNT 解决方案具有重大的经济和战略效益。通过强制要求所有太空飞行器都采用 altPNT 解决方案，政府可以推动这些技术的开发和部署，促进整个航天行业的创新和协作。这项规定将增强军事韧性，并通过促进多样化的 PNT 生态系统使商业部门受益。多样化的 PNT 基础设施不仅将推动航天工业的增长，还将推动超越GPS 类系统的商业创新，并推动不依赖射频信号进行测距的能力的发展。
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