今后20年衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展的趨勢
在目前GPS系統(tǒng)取得了廣泛而成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上,美國于1999年提出了GPS現(xiàn)代化計劃,對GPS進行全面改進。其改進的動力來源于導(dǎo)航戰(zhàn)能力嚴重不足、應(yīng)用需求不斷提高和多個衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)之間的競爭加劇。其中提升導(dǎo)航戰(zhàn)能力是最主要和最根本的出發(fā)點。此后,意在全面恢復(fù)和提升GLONASS的GLONASS優(yōu)先發(fā)展計劃、建設(shè)中的Galileo等,均提出了與GPS現(xiàn)代化計劃相似的發(fā)展目標。上述改進或建設(shè)中的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)代表了今后20年衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展的趨勢,它們的主要技術(shù)特點包括:
首先,系統(tǒng)性能進一步提升。提升的主要目標包括提高定位授時精度、提升弱信號接收能力、增強完好性等。
其次,導(dǎo)航戰(zhàn)能力大幅度增強。1997年,美軍針對GPS在使用過程中會受敵方干擾的情況,最早提出了導(dǎo)航戰(zhàn)概念,即“在復(fù)雜電子環(huán)境中,使己方部隊有效地利用衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),同時阻止對方使用該系統(tǒng)”。美軍的這一理論是在單一的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)背景下提出的,在多系統(tǒng)并存的背景下,導(dǎo)航戰(zhàn)的概念和理論體系也在不斷深化。
最后,在國家PNT體系結(jié)構(gòu)的框架下發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。為解決目前導(dǎo)航手段眾多但缺乏一體化定位導(dǎo)航授時(PNT)體系結(jié)構(gòu)指導(dǎo)的問題,美國國防部和運輸部于2006年聯(lián)合發(fā)起了一項國家PNT體系結(jié)構(gòu)研究。該項研究的目的是制定一個全面的國家層面的PNT體系結(jié)構(gòu),到2025年前后為美國提供更加有效和高效的PNT能力,并為現(xiàn)存的各種導(dǎo)航系統(tǒng)和服務(wù)探索一條漸進的發(fā)展道路。
這一研究體現(xiàn)出,美國已開始從高于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的角度綜合考慮所有可能的PNT手段,并從整體優(yōu)化的角度規(guī)劃美國的國家PNT體系結(jié)構(gòu)。這是衛(wèi)星導(dǎo)航發(fā)展到一定階段的必然要求,將對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展產(chǎn)生積極的作用。