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什么叫做坚强PNT?它会颠覆多模增强系统吗?

2019-07-24 15:29 编辑:采集侠

利用互补、后备、可互换技术,或者系统,解决GNSS的脆弱性问题,形成坚强(或者说弹性)PNT概念。早在本世纪初,随着GPS应用日益深入广泛,人们就提出其脆弱性问题。近年来,由于伊朗劫持美国军用无人机等事件的先后发生,终于发现GPS的防干扰、防欺骗等方面存在明显的漏洞,于是提出坚强(或者曰弹性)PNT议题。近年来,也有提出来利用eLORAN(LORAN-C)作为GPS/GNSS的备份系统,以备应急和不时之需。eLORAN是增强罗兰。英国专家估计,如果GNSS停止工作5天会造成该国的经济损失达71亿美元,其中主要受影响的部门是与陆海交通运输有关。

一种既主动又被动的办法是利用行之有效的备份系统,现在公认的是eLORAN,这是原来的LORAN系统的增强改进型,可以实现区域性的远距离导航和授时。LORAN是远程导航的缩写,是二战期间在美国开发的双曲线无线电导航系统。它首先用于穿越大西洋的舰队,后来用于远程巡逻机。美国海军后又开始研制罗兰-B,它提供了几十英尺的精度,但遇到了重大的技术问题。美国空军曾研究过一个不同的概念,海军将其称为罗兰-C。罗兰C提供比罗兰更远的距离和数百英尺的精度。美国海岸警卫队于1958年接管了这两个系统的运行。

由于GNSS系统的脆弱性及其自身的传播和接收限制,近些年来对eLORAN应用和开发的兴趣重新出现。据报道,精度高达±8米,还包括附加的脉冲,可以传输辅助数据,如DGPS校正。?些增强功能使其成为GPS无法使用或应用性能严重恶化的场景的可能替代品。

应该指出,定位、导航、授时(PNT)是现代社会的不可或缺的基本能力,如果这样能力的丧失可能导致灾难性的后果。现在GNSS成为多国提供商的重要基础设施,它们成为重要的依靠,但易受攻击,或者说是冲击,主要原因是卫星信号微弱而容易受到干扰,为此需要有备份系统,如果GNSS信号不可用时,能够额外有所支撑,不至于PNT系统“全军覆没”,尤其是与关键基础设施有关的授时、时间传递、守时、和时间保持与更新,这些可以是保证能力的空间组成部分,也可以来源于地面的eLORAN,后者是低频或者甚低频系统,经过良好测试和可靠的验证,形成完整备份系统的地面部分。当然,单独使用eLORAN和GPS都不够理想,形成互补才是正道。

这些年来,美国在克服GPS脆弱性,和强化坚强PNT方面,一直在做三方面的工作:一是进行邻道频率干扰的测试;二是开展基础设施的GPS应用系列行动;三是提出保护、优化、增强(PTA)对应策略原则。

彻底的解决办法是建立全球PNT系统之系统,其框架结构如下图所示。重要的是建立综合和自主系统。

 

什么叫做坚强PNT?它会颠覆多模增强系统吗?

 全球PNT系统之系统框架

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