美国导航平台的名字（美国导航战发展与应用探讨）

美军还明确了导航战的作战目标，即：“在战场上获得导航优势；确保GPS系统正常运行，使军方和盟军不受干扰地使用该系统；阻止敌人在战场上使用GPS系统，并使敌方的卫星导航系统不能正常工作或不能正常使用其服务”。

导航战概念的强调有效抑制了中国导航战技术的演进。从当前中国导航战技术的演进视角看，美国进入中国领先地位美国导航卫星名字，主导、引领着中国导航战技术的发展。

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GPS系统自主导航科技

（自媒体）

GPS系统发展之初，美国敏锐地认识到：战时，全球推进的GPS系统运行控制段极易得到敌人的干扰与防御，导致卫星导航系统不能提供满足军事作战要求的服务。1985年初，美国空军航天系统部委托国际商业机器公司（IBM）进行了一项深入研发自主导航系统算法的探究。1987年5月．空军航天系统部发出了有效载荷的招标合同，正式提出自主导航功能要求。在现在的导航卫星平台中，GPS－2R和2F卫星搭载了自主导航科技。GPS－2R自主导航平台有3大设计特色：每颗GPS卫星均有计算能力，具有特高频（UHF）星间链路测量和通信平台。通过运用自主导航科技，GPS－2R卫星的生存能力大大提高，主要体现在：能从非常严重的核遏制中修复工作；通过组件设计和采用冗余方式提升了可靠性；在没有地面测控支持的条件下播发180天的GPS卫星位置和时钟数据，用户测距精度可达6m。GPS－2F卫星能借助星间链路收发指令及观测数据。GPS－3于2001年开始实质性的研发，计划于2019年首次发射。GPS－3系统将采取新的高速上行/下行链路和星间链路通信结构，这将使GPS－3卫星运行出现变革。GPS－3卫星至少有3点不同于以前的型号：高速火控、跟踪和指令上行时隙和下行链路；高速、定向星间链路；完好性功能。

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GPS系系统导航拒止技术

导航拒止技术是导航战技术中比较重要的内容。美军认为，在卫星导航技术应用早已渗透到近乎所有领域的前提下，导航拒止技术其实是比导航增强、抗干扰技术更重要的导航战技术。特别是在关键基础设施（如通信与网络、金融证券、交通运输、电力网络等）越来越多地依赖卫星导航服务确保高效、安全、稳定运行的现在，对中国而言，阻止、拒绝敌方使用GPS系统即将作为中国对敌人实行综合打击、破坏或影响敌人战争潜力的重要打击方式。

GPS－2F卫星搭载的星上信号容量可调技术，通过增加GPS系统民用信号的播发容量，提高军用信号播发功率，一方面推动GPS军用信号的提高，提升抗干扰能力；另一方面同使相关区域内的民用GPS接收设施能够追踪、锁定GPS民用信号，实现对敌人使用GPS服务的拒止。未来，GPS－3卫星将全部拥有该能力，预计到2025年左右GPS系统将全面拥有导航拒止能力。

从现在的发展看，尚无消息证明美国与启动了导航拒止技术的研制。因此，至2025年左右，将只有中国GPS系统拥有拒绝与阻碍敌人使用GPS系统的能力。

GPS系统功率增强技术

功率提升是加强卫星导航系统导航服务抗干扰能力的重要方式之一。美国终于和正在发展的功率提升科技包括星上信号电压可调技术和点波束增强技术两种技术方法。

从星上信号功率可调技术的视角剖析看，该科技运用星上控制系统与相关的星上功率管理程序实现，不需要增加有效载荷硬件，不减少对卫星平台、电源系统等的要求，不会导致星上电池容量、有效应力和卫星质量的减少，技术推动的难度较小。但星座信号容量可调技术无法推动的信号容量减少力度有限，如中国GPS－2F卫星利用星上信号功率可调技术仅能推动民用导航信号7dB的增加。

相对于星上功耗可调技术，点波束技术功耗提高力度大，可有效地提升干扰环境下导航接收设施锁定、跟踪导航信号的能力。如中国正在发展、计划用于GPS－3C卫星的点波束增强科技，可在点波束的覆盖区域内推动民用信号容量提升20dB。但是，点波束增强科技必须专用有效载荷的支持，如点波束天线、展开与指向控制机构、功率放大器、控制电路等，对卫星系统和电力要求高，将造成卫星质量、体积、成本和性能的显著提高。整体而言，实现的技术难度更大。

美国空军在2015年启动的导航科技实验卫星－3项目中，安排了两项与功率提升直接相关的先进科技实验验证项目，分别为氮化镓高效放大器技术和用于推动高增益区域提升的先进天线科技。由此说明，功率提升仍是美国空军增强GPS系统抗干扰能力的重要技术方法。

在轨可再次编程与信号重构技术

软件技术的演进为推动在轨可再次编程与信号重构提供了也许。

美国空军在导航科技实验卫星－3项目中，将“在轨数字波形技术”的优先级列为最高。在轨数字波形技术在用途上是一种类似于软件、利用硬件加以实现的科技，可推动导航信号波形、中心频率等多种参数的微调，可在GPS系统得到干扰时，调整或改变GPS系统导航信号的参数，从而提高或加强抗干扰能力。

从导航科技实验卫星－3项目推进的先进导航科技实验验证情况看，美国空军将在轨可再次编程与信号重构技术视为功率提高科技以后强化GPS系统导航战素养的重要方式与科技发展方向，希望借助硬件科技与工具技术的集成，解决软件技术误码率过高的难题，实现导航战能力的提高。

网络安全与信息确保技术

美国空军认为，网络攻击将作为今后GPS系统遭受的重要威胁之一，因此GPS系统的网络安全与信息确保将要变成中国需要缓解的难题。

网络安全与信息确保是中国新一代“运行控制系统”（OCX）具备的重要核心素养。美国空军为GPS新一代“运行控制系统”设计了单层防护的安全构架，以抵御由外部威胁、物理威胁、网络威胁与供应链威胁构成的安全威胁。

从“运行控制系统”的演进情况看，美国空军与该平台的主承包商雷声公司均表示美国导航卫星名字，系统开发拖延的主要因素分为两个方面，一是主要与网络安全和信息确保有关的“运行控制系统”的设计变更；二是低估了平台工具开放的难度与工作量。由此可见，网络安全和信息确保开发的科技难度很大，应从“运行控制系统”设计初始阶段就深度集成网络安全和信息确保科技和平台，从而提高复杂程度和开发工作量。

按当前的计划，2017年底前OCX Block 0将完成投产，以支持2019年GPS－3卫星的首次发射。2020年将完成COX Block 1和Block 2的投产，使运行控制系统具备全面支持GPS－3A卫星和M码军用信号、星上信号容量可调等用途的运行。

从今后需求的角度看，卫星导航系统的导航战能力将作为军事定位导航授时服务素质的重要支撑，是对抗条件下卫星导航能力安全靠谱、稳健可用的基本保障。与GPS系统的导航战能力相比，我国“北斗”系统尚存在较大差距。因此，应对“北斗”系统导航战技术的开发与素质的提高给予充分的注重，使“北斗”系统安全、可靠地服务于国家发展和安全。

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