成功会破坏GPS吗?

就像20世纪70年代发射的一艘巨型火箭飞船一样,全球定位系统在用户和应用程序不断扩大的宇宙中航行,看似平静,其成功超出了其创造者的预期,以巨大的势头将其带入了第三个千年。beplay平台是黑网

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从表面上看,GPS比以往任何时候都更加繁荣:第二个信号(L2C)成为可用于民用和商业用户,一个密集的地面监控系统正在建设,改善了算法的精度挤出和操作实践的主控制站在施里弗空军基地,产品价格下降比以前有更多的特性和功能,数以亿计的接收器在世界各地使用。波音公司正在建造具有第三个民用信号(即所谓的L5频率)的下一代(Block IIF)卫星,准备从2007年开始发射。

自28年前首次发射卫星以来,GPS已经为基于卫星的定位、导航和计时开辟了道路。多亏了GPS,全球导航卫星系统已经从一个未知的技术变成了一个被广泛认可的公用事业。全球定位系统,一个模型和灵感,它的模仿者跨越海洋。

或者是吗?

事实上,多年来,GPS一直是自身成功的受害者。该系统的表现比宣传的要好,但由于其他防御项目的预算被窃取,该系统面临着在分散的双重用途管理职责的不断变化的迷宫中迷失方向的风险。

“历史表明,即使在没有更昂贵的GPS III卫星的情况下,空军也有慢性难度,即使在没有更昂贵的GPS III卫星,”观察到去年年底签发的高级别防御科学委员会(DSB)工作组报告。“如果空军继续使用其GPS投资作为抵消其他空间/飞机计划的资金来源,那么即使没有更昂贵的GPS III,GPS服务连续性将仍然存在于危险之中。”(请参阅本问题中的文章“大胆建议”。)

另外,美国空军空间司令部预测,2007年至2012年期间,全球定位系统(GPS)星座低于24个宇宙飞行器的完全作战能力(FOC)的最坏情况概率为20 - 40%。事实上,该工作组主张一个30颗卫星星座,以确保在“有挑战的环境”中强大的覆盖。

最后三个GPS卫星开发和发射程序的时间表 - 阻止IIR,IIR-M和III - 所有人都滑动,因为它们描述了这些天的时间表延迟。

间歇性地缺乏燃料,在舵手的零星引导下,新的资源是否会在它的速度不可避免地开始放缓之前到达系统,从而威胁到它被其他GNSS车辆超越?

好吧,这就是坏消息。

好消息是,与该项目有关的任何人都不希望让这家世界领先的美国品牌公用事业公司陷入其他正在开发的全球导航系统的阴影中。目前正在采取措施确保这种情况不会发生。

新游戏的计划

人们期待已久的下一代GPS III项目在概念性研究上花费了超过一亿美元,并在得到国防部(DoD)的批准前进行了数年的运行。2006财政年度(FY06)联邦预算为GPS III拨款8700万美元。根据全球定位系统联合项目办公室(JPO)的数据,2007财年预算很快将在华盛顿敲定,目前的迹象表明,全球定位系统III区块将至少获得2.37亿美元。当然,GPS III基金以前也被归零过。

目前的计划要求GPS JPO在今年夏天做出决定,在提交的单独空间飞行器(SV)和操作控制(OCX)部分合同的建议书中进行选择。据JPO称,一旦收购战略在华盛顿正式批准,预计将在2月中旬发布GPS Block III SV招标请求(RFP),并在春季晚些时候发布OCX RFP。

“在计划计划中实施了微调调整,以反映其两种收购的增量开发和交付方法,以便在计划中更快地提供GPS能力,更频繁地提供更高的GPS功能,”JPO告诉beplay体育下载地址。尽管如此,控制段的升级为适应新的卫星的新一代落后,这意味着根据DSB任务力,在2009年之前将无法在操作上控制这些信号的能力。

现代化的技术

就其基本设计而言,全球定位系统近35岁。最近使用现代电子产品,新的铷钟,更好的卫星管理技术和导航信息增强功能的更新宇宙飞船设计具有改进的性能。但是制造商和用户的关键资源设计,GPS信号空间的关键资源基本相同,就像在1978年推出的第一个卫星时一样:L1上的C / A代码(以1575.42 MHz为中心)和P/ y代码L1和L2(1227.60 MHz)的军用信号。

然而,在未来五年内,这种情况会发生巨大变化。

从SVN53/PRN17开始,第一个现代化的Block IIR (IIR- m)卫星由洛克希德·马丁公司建造并于去年9月25日发射,GPS在L2(中心1227.6 MHz)获得了新的开放民用信号。第三个民用信号L5(以1176.45兆赫为中心)将与计划于2007年开始发射的Block IIF卫星一起抵达。

IIR-M和IIF卫星都将在L1和L2提供新的军用M代码信号,并根据需要使用“柔性电源”能力传输更强大的信号。L5民用信号将在阶段和正交中广播,并且正交信号在没有数据消息的情况下被广播。空军空间指令预计到2013年的卫星传输L2C和M代码信号的全部补充;对于L5,预计到2014年将完全运行能力。

一般来说,新信号的特征是较长的编码序列,以较高的数据速率广播,功率略大。从IIR-M卫星开始,空军将能够增加和降低p码和m码信号的功率水平,以击败低水平的敌人干扰——这种能力被称为“柔性功率”。

这些新的信号功能将支持提高的测距精度,更快的采集,较低的码噪声底,更好地隔离代码,减少的多径以及更好的互相关性。简而言之,新信号将更加强大,更可用。

往前走得更远,L1的另一种民用信号将与GPS III计划达成。根据2004年6月与欧洲联盟签署的GNSS协议,这将是二进制偏移载波(BOC 1,1)信号与伽利略开放信号相似或相同。这有望简化GPS和伽利略信号的结合使用。GPS III Spacecraft的标称首次发布日期目前2013年。

现代化也将在地面控制部门进行。由国家地理空间 - 情报局(以前国内图像和绘图机构)运营的六个GPS监测站已被折叠到现有的五个空军GPS监测站(包括科罗拉多州Schriever Afb的主控制站。)这将消除覆盖范围的空白斑点和支持空军计划监测民用信号的完整性(或健康)以及军事信号。

新的政治结构

根据总统2004年12月发布的国家安全政策指令(NSPD),国家天基定位、导航和时间(PNT)执行委员会和协调办公室已经从机构间GPS执行委员会(IGEB)接管。Mike Shaw,长期在民用和军用领域担任GPS工作人员,在2005年底担任PNT协调办公室的首任主任。

PNT委员会的成立——现在由国防副部长戈登·英格兰和交通副部长玛丽亚·奇诺分别担任联合主席——将全球定位系统的领导地位从IGEB提升了一个级别。其他成员包括来自美国国务院、商务部、国土安全部、参谋长联席会议和美国国家航空航天局的同级代表。

该委员会在布什总统领导的全国社民党成立后不久举行过一次会议,但1月26日的会议是现任领导班子的第一次会议。除了相互了解和PNT主题之外,议程还涉及DSB工作组报告、全球定位系统的现代化和筹资以及新的联合国全球定位系统国际委员会等问题(见本期“联合国在全球卫星导航系统方面做了什么?”一文)。

Without a director and coordination board in place, the executive committee was unable to get on with many of the tasks assigned it by the presidential directive, including writing a five-year plan for U.S. space-based PNT and appointing an advisory board of outside experts. With Shaw on board, the coordination board now has seven staff members detailed from agencies represented on the executive committee.

顾问委员会的章程已经起草好,正在等待委员会的批准。国务院在负责空间和先进技术工作人员的拉尔夫·布雷班蒂(Ralph Braibanti)的指导下,起草了一份国际PNT战略草案。