卫星导航技术的挑战与应对

当今的卫星导航技术已经无处不在,从汽车、船舶、飞机、火车、智能手机、手表,到无人驾驶车、制导武器和自动供应链管理,内置的GPS模块均发挥了重要作用。

然而,卫星信号相对脆弱,在遮蔽环境(如城市建筑、水下、室内、山区、森林等)下功率极低(甚至无法到达),导致制导系统的工作性能也大幅降低。例如,美国阿富汗战区司令部曾在2010年1月要求美空军改进GPS在阿富汗的覆盖范围,以解决阿富汗山区地形阻挡GPS卫星信号的问题。在这种情况下,就需要能替代GPS的导航定位方案。

此外,近年来许多国家都开发了卫星信号对抗技术,这对仅依赖于卫星导航定位的作战人员(或系统)来说可能是致命性灾难。美国运输部在2001年8月公布的一份题为《评估运输基础结构依赖GPS系统的脆弱性》报告中提出警告,军事上对GPS的依赖已促使许多国家研制GPS干扰设备,而且毫无困难。该报告指出,国外正在研制兆瓦级的干扰机,可在更大的范围内阻碍GPS的使用。2003年,美军在伊拉克的军事打击行动受到了来自伊拉克军队的GPS干扰机的干扰,导致美军发射的多枚GPS精确制导武器偏离攻击目标,造成误炸。2016年3月,英国陆军发布的题为《对针对混合型对手的“智慧训练”的认识》报告中透露,在电子战方面,北约和英国都被甩在了后面,俄军电子战和黑客活动可对北约飞机、GPS制导武器和地面士兵构成威胁。可见,现有GPS的缺陷已经严重威胁到军事安全。(www.xing528.com)

基于以上动因,以美国为首的发达国家正在积极开展不依赖于卫星的新型导航技术,以保证精确制导弹药在未来对抗环境下仍然能够发现目标,从而保持对潜在对手的技术差,以确保其战场技术优势。新型导航主要包括：以MEMS惯性导航为基础的微定位导航授时技术；无线电信标定位导航技术；量子导航技术；脉冲星航技术；随机信号导航技术；全源定位导航技术。