美國東部時間6月30日16時10分(北京時間7月1日4時10分),太空探索技術公司(SpaceX)在卡納維拉爾角空軍基地,利用“獵鷹”9運載火箭發射了美國天軍第三代GPS系列導航衛星(GPS III)的第三顆衛星,編號GPS III SV03。這是“獵鷹”9第二次發射GPS III衛星,也是其首次為去年12月新成立的美國天軍提供發射服務。本次發射八分多鐘后,獵鷹9號第一級平穩回落到海上無人回收船上,這是SpaceX第一次在執行美國國家安全發射任務中進行火箭回收。
2018年12月,GPS III系列的第一顆衛星(SV01)同樣由SpaceX公司的“獵鷹”9火箭發射,今年1月13日宣布投入使用。第二顆衛星(SV02)于2019年8月由聯合發射聯盟公司的德爾它4M型火箭發射,今年4月1日入役。
資料顯示,洛克希德·馬丁公司2008~2016年從美空軍拿到前10顆GPS III衛星的建造合同。GPS III衛星采用洛馬A2100A平臺建造,其任務數據單元(MDU)具有70%的數字化設計,連接原子鐘、輻射加固計算機和強大的發射機,信號精度較之前的二代衛星提高了3倍,抗干擾能力提高了八倍,壽命延長至15年。GPS III衛星可以依據需要,迅速關閉特定地理位置的導航信號發送(GPS一代衛星不能關閉特定地區的導航信號,二代衛星關閉特定地區的導航信號過程繁瑣)。GPS III衛星采用的高精度信號發送組件,結合新一代用戶端接收機,可將定位系統的精準度從3米提升至1米。
在GPS III衛星中,民用頻段和軍用頻段得到了分離,增加了專門的L1C民碼信號頻段,可同全球導航衛星系統互通,容許民用范圍的國際衛星通用,即三代星發送的同時,將制定一個新的用戶端接收機標準,新的接收機使用者將可通過歐洲的“伽利略”衛星定位系統及其它系統進行定位。這種設計將令民用定位衛星增至最多90個,與美國GPS現有的30個相比,精準度得到提高。GPS III還增強了衛星信號功率以及信號與全球導航衛星系統(GNSS)的兼容性,其導航有效載荷還將為新的GPS III搜救(SAR)有效載荷提供時鐘信號。
為了給GPS III衛星增添更多的動力、彈性和能力,洛克希德·馬丁公司于2018年4月向美空軍提交了GPS III Follow On(GPS IIIF)項目提案,計劃生產22顆GPS III新衛星,這些衛星采用LM2100M平臺建造。從第11顆GPS III衛星開始,將增加激光反射器陣列、搜索與救援載荷以及數字化載荷。
2018年9月,美空軍宣布將與洛克希德·馬丁公司簽訂72億美元的合同,生產22顆第三代GPS后續衛星(GPS IIIF),新衛星的研發于2019年啟動,計劃于2026年交付第一顆GPS IIIF衛星。
GPS IIIF衛星的主要特點有:
1、GPS IIIF具有區域軍事保護能力,提高GPS在戰場上的抗干擾能力,確保美軍和聯軍部隊在敵對環境下能夠接入GPS。
2、GPS IIIF衛星將采用全數字化導航有效載荷。(首批10顆GPS III衛星的有效載荷實現了70%數字化)。
3、每一顆GPS IIIF衛星將包括一個激光反射器陣列,允許利用地基激光精度提升在軌衛星的定位精度。對每一顆衛星進行精確定位最終會增強這些衛星所生成的定位信號。
此外,美國政府將為每一顆GPS IIIF衛星提供一種新型搜救有效載荷,這些有效載荷能夠使第一響應者更為容易地探測和響應應急信號。