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2023年，大國博弈日趨加劇，局部動蕩沖突頻發(fā)不息，國際局勢不穩(wěn)定因素持續(xù)加大，全球供應鏈體系加速重構，世界進入新的動蕩變革期。新形勢下，以美國為首的世界軍事強國注重整合聯(lián)盟勢力，打造戰(zhàn)略威懾圈，確保持久軍事競爭優(yōu)勢；聚焦軟件、數(shù)據(jù)、云、智能、量子等基礎能力方面進行戰(zhàn)略布局，加快推動新域新質(zhì)作戰(zhàn)力量建設，不斷加強對網(wǎng)絡空間的主導權和控制權，多域信息系統(tǒng)裝備技術持續(xù)取得進展。 中國電科戰(zhàn)略情報團隊梳理總結了世界軍事電子領域整體，以及指揮控制、情報偵察、預警探測、通信網(wǎng)絡、定位導航授時、網(wǎng)絡安全、電子對抗、電子基礎、網(wǎng)信前沿技術等9個重點領域年度十大進展，本篇為該系列第6篇。 4月，美國防部發(fā)布新版《定位導航授時》指令文件（DoDD 4650.05）。相較2021年版本，新版指令文件增加了2項內(nèi)容：一是定位導航授時（PNT）監(jiān)督委員會主席由雙主席制調(diào)整為三主席制，分別為負責采辦和保障的國防部副部長、參聯(lián)會副主席及新增的負責研究和工程的國防部副部長；二是將可替代定位導航授時源的監(jiān)管納入到該委員會的職責范圍。文件明確，負責研究和工程的國防部副部長將負責監(jiān)督和指導PNT技術研發(fā)和新興能力投入，并通過技術預測、建模仿真、原型設計和實驗結果，為PNT發(fā)展計劃提供決策信息等。此次調(diào)整標志著美國防部PNT體系組織管理架構的進一步完善，將推進PNT體系能力快速協(xié)調(diào)發(fā)展。 英科學創(chuàng)新和技術部公布 定位導航授時發(fā)展框架 10月，英國科學創(chuàng)新和技術部公布定位導航授時（PNT）發(fā)展政策框架。該框架以增強英國彈性PNT服務為目標，提出了10項舉措和建議：設立國家PNT辦公室，保留并更新PNT應急計劃，制定“國家授時中心”計劃，“國防部時”計劃，星基增強系統(tǒng)（SBAS）計劃，增強羅蘭（eLoran）計劃，建立基礎設施的彈性能力，探索PNT技能，制定PNT發(fā)展政策和發(fā)展下一代PNT系統(tǒng)及技術。通過構建國家PNT體系，英國將為其國防、金融、交通、電信和應急服務等依賴全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的關鍵基礎設施和相關領域提供更具彈性和可靠的定位導航授時服務。6月，歐盟發(fā)布《歐洲無線電導航計劃2023》。該計劃由歐盟國防工業(yè)與航天委員會和聯(lián)合研究中心合作編寫，全面和系統(tǒng)地介紹了傳統(tǒng)的導航系統(tǒng)、新興和下一代導航系統(tǒng)等多種無線電導航手段，分析了定位導航授時（PNT）面臨的機遇與挑戰(zhàn)、現(xiàn)狀與趨勢，旨在推動發(fā)展第二代“伽利略”衛(wèi)星導航系統(tǒng)及“埃格諾斯”（EGNOS）星基增強系統(tǒng)，促進其在不同領域的廣泛應用；持續(xù)發(fā)展新興的可替代衛(wèi)星導航技術，滿足室內(nèi)等特定場景的應用需求，或是作為備份導航手段；利用長波時頻系統(tǒng)等傳統(tǒng)PNT系統(tǒng)的性能優(yōu)勢，滿足航空、航海等用戶需求。這是歐盟時隔5年后發(fā)布的第二版無線電導航計劃文件，將為歐洲無線電導航和彈性PNT體系發(fā)展提供政策建議，促進無線電導航系統(tǒng)和技術的協(xié)調(diào)發(fā)展，最終實現(xiàn)以“伽利略”、“埃格諾斯”和GPS為核心，陸基和天基技術為補充備份的彈性定位導航授時服務保障體系的中期遠景目標。1月，美國第6顆GPS-III衛(wèi)星發(fā)射入軌，具備M碼、L2C、L5和L1C等所有現(xiàn)代化信號和能力，精度提高3倍，抗干擾能力提高8倍。4月，軍用GPS用戶設備（MGUE）增量1完成了空中/海上接收機應用模塊的技術需求驗證，標志著首個支持抗干擾M碼信號的全功能GPS空中和海上軟件套件已具備交付條件，后續(xù)將與空軍B-2“幽靈”轟炸機和海軍“阿利·伯克”導彈驅逐艦進行集成測試。10月，軍用GPS用戶設備增量2完成了新型專用集成電路和微型串行接口的關鍵設計審查，支持2030年后M碼GPS接收機在美軍地面、空中和海上武器平臺的應用；下一代地面運控段（OCX）Block 1/2目前仍處于測試階段，計劃將參加政府組織的集成測試。GPS現(xiàn)代化取得的新進展將使系統(tǒng)更具穩(wěn)健性和彈性，同時確保美國及其盟友能夠獲取更加準確可靠的定位導航授時服務。首顆“格洛納斯-K2”導航衛(wèi)星發(fā)射升空 8月，俄羅斯成功發(fā)射了首顆“格洛納斯-K2”新一代導航衛(wèi)星。該衛(wèi)星設計壽命10年，主要特點包括：導航定位精度優(yōu)于30厘米；在L1、L2和L3頻帶播發(fā)碼分多址（CDMA）信號，強化與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的兼容和互操作；新增激光星間鏈路，提升星間的通信和測距能力，確保精確定軌和時間同步，增強衛(wèi)星自主導航能力；配置高精度原子鐘，頻率穩(wěn)定度達5×10^–14。未來，“格洛納斯-K2”衛(wèi)星將逐步取代“格羅納斯-M”系列衛(wèi)星，全面提升導航性能。空客公司用于“伽利略”衛(wèi)星的超凈生產(chǎn)間 12月，法國空客公司正式啟動第二代“伽利略”導航衛(wèi)星生產(chǎn)，標志著“伽利略”項目進入新的發(fā)展階段。第二代“伽利略”衛(wèi)星采用增強型導航天線，將提高系統(tǒng)的定位精度；配備全數(shù)字有效載荷，具備在軌重新配置能力；配置6臺增強型原子鐘和星間鏈路，實現(xiàn)星間通信和交叉驗證；具備先進的干擾和欺騙保護機制，確保導航信號的安全。第二代“伽利略”導航衛(wèi)星總計建造12顆，計劃2025年開始發(fā)射，三年內(nèi)完成全部發(fā)射任務。此外，歐洲航天局于6月授出2.18億美元的地面段系統(tǒng)開發(fā)合同，計劃與第二代“伽利略”導航衛(wèi)星同期投入使用，用于新衛(wèi)星的在軌控制和驗證。歐盟第二代“伽利略”系統(tǒng)具備增強的抗干擾、安全認證和抗欺騙能力，復雜環(huán)境下定位導航授時服務的穩(wěn)健性和彈性將進一步提升。 5月，英國海軍和倫敦理工學院首次完成了量子傳感器原型的船載測試，通過基于銣原子的量子加速計，為實驗船提供GPS拒止環(huán)境下長期的高精度導航能力，是量子導航技術從實驗室向實際應用轉化的一個重要里程碑。6月，美國茵菲萊肯量子技術公司與科羅拉多大學合作，研制出一款高性能量子加速度計，體積僅為當前最先進量子加速度計的萬分之一，抗振動性能提升10-100倍，可大幅提升復雜惡劣環(huán)境下的位置和速度測量精度，為小型化、高精度量子慣性導航設備的工程化實現(xiàn)奠定了基礎。這些研究成果凸顯了量子導航技術作為非衛(wèi)星導航手段的巨大潛力，未來可為航空、航天、航海等軍民應用領域提供GPS拒止或欺騙環(huán)境下的高精度定位導航能力。 5月，美空軍研究實驗室與麻省理工學院合作，首次在C-17A“環(huán)球霸王-III”戰(zhàn)略運輸機上完成了地磁導航技術演示。演示中，聯(lián)合實驗團隊通過改進的神經(jīng)網(wǎng)絡架構，利用人工智能算法，從總磁場中去除飛機本身電子系統(tǒng)等產(chǎn)生的磁噪聲，驗證了通過機載地磁導航裝置測量地磁場實現(xiàn)導航目標的可行性。實驗表明，這種方法能夠分離并消除飛機等載具自身磁場帶來的測量誤差，大幅提高地磁導航的精度，有望增強美軍在強對抗環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。同月，DARPA微系統(tǒng)辦公室發(fā)布“推進地磁導航技術發(fā)展”信息申請，向工業(yè)部門和研究機構等尋求地磁導航創(chuàng)新技術，重點關注地磁導航在無人機、無人水下潛航器以及導彈等小型化平臺的應用，著力突破平臺及環(huán)境磁噪聲的屏蔽或校準隔離、現(xiàn)有磁場圖的局限性等，目標是提升各平臺在GPS拒止環(huán)境中的實時地磁導航能力。地磁導航可作為GPS的一種重要的可替代方案，大幅增強強對抗環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。7月，美國陸軍在尤斯蒂斯堡成功完成了視覺導航（VBN）系統(tǒng)試飛實驗，標志著陸軍未來司令部“可信定位導航授時”（APNT）現(xiàn)代化發(fā)展取得階段性成果。試飛過程中，掛載在“黑鷹”實驗機底座的一臺攝相機捕捉地形圖像，與地圖數(shù)據(jù)庫中的信息進行比對，為飛行員提供直升機的準確位置信息。測試結果表明，視覺導航技術能夠作為有人機和無人機在GPS拒止環(huán)境下的一種有效導航手段：有人機應用時，可大幅降低機組人員以往根據(jù)地形特征在地圖上查找飛行路徑的工作負擔；無人機應用時，可在GPS信號失效情況下，通過地形輔助執(zhí)行任務并安全返回，實現(xiàn)無人機基于地形飛行時的全自主導航。DARPA持續(xù)研發(fā)用于 非衛(wèi)星導航系統(tǒng)的 1月，DARPA宣布將繼續(xù)資助發(fā)展“原子-光子集成”（A-PhI）項目，進一步提高原子俘獲陀螺儀的靈敏度；展示符合尺寸、頻率穩(wěn)定度和相位噪聲指標的原子鐘物理封裝包；啟動亞毫米波振蕩器等其他參考頻率源的研究，探索實現(xiàn)原子鐘級的精度和穩(wěn)定性的可行性。“原子-光子集成”項目2019年啟動，累計投入5.9億美元，旨在驗證緊湊型光子集成電路是否能替代高性能原子俘獲陀螺儀和原子俘獲時鐘中的傳統(tǒng)自由空間光學部分，且不會影響性能。項目聚焦兩個技術領域，一是研發(fā)光子集成時鐘樣機，二是研發(fā)基于“薩格納克”（Sagnac）干涉原理的原子俘獲陀螺儀。項目開發(fā)的光子集成芯片將取代原子俘獲陀螺儀和時鐘的光學組件，具有長期擺脫對GPS的依賴、短期精度優(yōu)于GPS的能力，在發(fā)展全自主導航和授時系統(tǒng)上具備良好應用前景。
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