歐洲在緊鑼密鼓建設(shè)完成歐洲GNSS（伽利略）全球組網(wǎng)的同時，2018年11月歐洲委員會又不失時機(jī)地推出其第一個無線電導(dǎo)航計劃。如同我們前面提到的那樣，美國和俄羅斯與獨聯(lián)體國家在這兩年也先后推出無線電導(dǎo)航計劃。凡此種種，皆因為GNSS多星座在2020年是個全面建設(shè)完成投入服務(wù)的關(guān)鍵節(jié)點，其后將是以GNSS為主，全面協(xié)調(diào)時空（PNT）信息服務(wù)的多系統(tǒng)融合發(fā)展的重大機(jī)遇期。相關(guān)國家都在摸清家底，梳理問題，找到途徑，優(yōu)化體系，為實現(xiàn)升級換代和跨越發(fā)展做準(zhǔn)備。這些文件可為我們制定“十四五”規(guī)劃參考。
這里將《歐洲無線電導(dǎo)航計劃》作一簡單介紹，供參考思考備考。
這是歐洲第一版《歐洲無線電導(dǎo)航計劃（ERNP）》，介紹了歐洲無線電導(dǎo)航的特點。它提供了現(xiàn)有和新興無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的清單列表，并且預(yù)見了現(xiàn)代化計劃，詳細(xì)介紹了用戶需求，列出了主要利益相關(guān)者，并概述了歐盟有關(guān)無線電導(dǎo)航的相關(guān)法規(guī)。制定導(dǎo)航計劃這項舉措，是遵循了歐洲委員會的承諾，即按照“歐洲空間戰(zhàn)略”的規(guī)定“發(fā)布?xì)W洲無線電導(dǎo)航計劃，以促進(jìn)將全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用引入部門的政策”。考慮到這一點，該ERNP的總體目標(biāo)是向決策者和利益相關(guān)者提供有關(guān)歐洲各個部門充分利用歐洲GNSS（伽利略和EGNOS）的潛在途徑信息。
更具體地說，《歐洲無線電導(dǎo)航計劃》的發(fā)布可能目標(biāo)是：
# 允許統(tǒng)一使用歐洲可用的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)套件。
# 提供激勵措施，以簡化對地面定位、導(dǎo)航和授時（PNT）基礎(chǔ)設(shè)施的投資，同時提高整個PNT格局（對于空間和地面系統(tǒng)）的安全性、魯棒性和保全性。
# 最終促進(jìn)對整個歐洲的傳統(tǒng)無線電導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)行合理化協(xié)調(diào)配置。
# 支持定義無線電導(dǎo)航服務(wù)的最佳組合，以滿足主要用戶細(xì)分市場（例如，海事、民航、鐵路、自動駕駛汽車，和智能交通系統(tǒng)）的健壯性和安全性需求，從而實現(xiàn)符合安全性高標(biāo)準(zhǔn)的具有成本效益的解決方案。
# 減少歐洲對非歐洲PNT系統(tǒng)的依賴。
# 提供有關(guān)歐洲無線電導(dǎo)航系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施不斷發(fā)展的生態(tài)系統(tǒng)的前瞻性觀點。
# 促進(jìn)采用歐盟GNSS服務(wù)并幫助定義其現(xiàn)代化計劃。
# 建立部門之間的協(xié)同作用，并促進(jìn)某個部門以前采用的措施在另一部門中的采用。
# 支持在關(guān)鍵政策領(lǐng)域（例如運輸，安全和太空）中定義一致的歐洲長期戰(zhàn)略。
# 支持研究和創(chuàng)新方面的突破。
一、ERNP的范圍
優(yōu)化歐洲未來無線電導(dǎo)航環(huán)境的過程是一項集體努力，必須與用戶的需求，要提供服務(wù)的質(zhì)量，和備用服務(wù)的需求，以及所需的投資水平等密切相關(guān)。ERNP提供了一種包容性方法來解決依賴無線電導(dǎo)航服務(wù)的以下用戶段或部門：
# 民航
# 海上和內(nèi)河航道
# 公路運輸
# 農(nóng)業(yè)
# 測繪
# 基于位置的服務(wù)
# 鐵路交通
# 太空用戶
# 精準(zhǔn)的授時和同步
# 新興應(yīng)用
# 安全與國防
ERNP考慮了以上列出的部門中使用的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，包括GNSS及其增強(qiáng)系統(tǒng)，NDB、VOR、DME、ILS、MLS5、Loran-C6、DCF777，和移動蜂窩網(wǎng)絡(luò)，以及衛(wèi)星授時和定位。
二、主要發(fā)現(xiàn)
不同的部門，包括航空和海事等受到嚴(yán)格管制的部門，對無線電導(dǎo)航輔助設(shè)備有共同的理解：
# GNSS及其增強(qiáng)系統(tǒng)的出現(xiàn)引起了無線電導(dǎo)航的一場革命。GNSS已成為該領(lǐng)域的主導(dǎo)者，允許在以前不可能的位置和條件下進(jìn)行操作。例如，在低能見度的環(huán)境、惡劣的天氣和繁忙的交通情況下，允許近乎正常的活動。
# GNSS可以為歐洲的所有部門帶來好處，簡化新的，更有效，更快，更具成本效益且對環(huán)境影響較小的路線。GNSS還可以提高容量并更好地利用傳輸網(wǎng)絡(luò)。
# 在未來幾年中，至少將運行四個GNSS系統(tǒng)（GPS，Galileo，GLONASS和北斗），它們都將具有多頻功能。增強(qiáng)系統(tǒng)將支持多星座/多頻率環(huán)境。這將為歐洲最終用戶增強(qiáng)GNSS服務(wù)的性能。
# 對于航空部門，由于GNSS及其擴(kuò)展系統(tǒng)的激增，將有可能使諸如NDB和VOR之類的經(jīng)典無線電導(dǎo)航基礎(chǔ)設(shè)施合理化。在海運領(lǐng)域，Loran-C已在歐洲關(guān)閉。
# 上述進(jìn)展導(dǎo)致對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的依賴增加。GNSS現(xiàn)在支持絕大多數(shù)用戶PNT設(shè)備。考慮到這一點，至關(guān)重要的是，應(yīng)盡一切努力保護(hù)GNSS信號頻段，并使其盡可能強(qiáng)大和有彈性（通過改善信號設(shè)計、信號強(qiáng)度、天線和接收器設(shè)計、認(rèn)證功能，和空間使用，以及時間和頻率分集等）。
# Galileo已經(jīng)提高了GNSS的魯棒性和彈性，為多星座現(xiàn)實做出了貢獻(xiàn)（在給定的時間和困難的環(huán)境中可以看到更多的衛(wèi)星），并且可以在多個頻率上運行（精度更高，抗干擾彈性更好，更好的多徑效應(yīng)抑制）。伽利略將成為第一個提供信號認(rèn)證驗證的GNSS系統(tǒng)（使其更具抗欺騙性的能力）。
# 在某些特定情況下，例如對于既需要連續(xù)可用性又需要故障安全操作的關(guān)鍵應(yīng)用（即“生命安全”導(dǎo)航的關(guān)鍵階段和場合），GNSS不能成為PNT信息的唯一手段。必須針對此類情況制定應(yīng)急計劃，并采用冗余、容錯、恢復(fù)程序和/或獨立的備用PNT解決方案。重要的是，提供足夠冗余所需的其他技術(shù)手段，通常是特定于部門的，不一定是基于無線電的。
# 在這方面，航空界計劃保持DME的優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)（用于基于性能的導(dǎo)航）與ILS / MLS（用于精密進(jìn)近和著陸）的補(bǔ)充，以在GNSS發(fā)生故障時提供基本的導(dǎo)航功能。VOR的最低運營網(wǎng)絡(luò)也將保留。
# 海事界擁護(hù)“集成PNT系統(tǒng)”的概念，該概念由基于衛(wèi)星，基于岸基和機(jī)載組件的疊加組成，以在船舶航行的各個階段提供可恢復(fù)的PNT數(shù)據(jù)。此外，正在進(jìn)行研究，以基于現(xiàn)有IALA9信標(biāo)站，AIS10基站（包括海事和內(nèi)陸社區(qū)）和Loran-C發(fā)射器或現(xiàn)有IALA9信標(biāo)站的信號的三邊測量技術(shù)，測試用于GNSS的備用PNT系統(tǒng)的可行性。
三、主要挑戰(zhàn)
盡管在歐洲的許多部門中使用GNSS具有吸引力，但仍需要解決許多挑戰(zhàn)，例如：
# 所有無線電導(dǎo)航信號都容易受到自然和人為干擾的影響，以極低功率接收的GNSS信號也不免除這些風(fēng)險。為了滿足用戶當(dāng)前和未來的需求，以及GNSS系統(tǒng)克服與責(zé)任和生命安全應(yīng)用相關(guān)的擔(dān)憂，GNSS服務(wù)需要提供更高的精度、更高的可用性和更高的可靠性。此外，對GNSS信號的故意攻擊（如干擾和欺騙）正變得越來越復(fù)雜。
# 在航空、海事和鐵路等特定部門中使用傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，以及為用戶升級設(shè)備的相關(guān)費用，可能會限制GNSS服務(wù)的使用。
# 確保伽利略和其他GNSS之間，以及伽利略和其他定位技術(shù)（例如，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)）之間的互操作性是至關(guān)重要的。雷達(dá)、激光雷達(dá)、傳感器、4G / 5G、Wi-Fi，在不久的將來可能會與GNSS集成，集成在多源終端中。
# 在非常苛刻的GNSS信號場景中，不同部門的許多應(yīng)用都發(fā)生在：隧道、坑道、城市峽谷、室內(nèi)區(qū)域、堆站和橋梁處等。在所有這些環(huán)境中，必須對GNSS信號的傳播和性能進(jìn)行表征。
該無線電導(dǎo)航計劃顯示了歐洲無線電導(dǎo)航的現(xiàn)狀，并為繼續(xù)分析奠定了基礎(chǔ)，這些分析可以用作克服已查明挑戰(zhàn)的輸入；確定需要保留的系統(tǒng)的適當(dāng)組合，并確定未來投資和撤資的優(yōu)先事項。現(xiàn)在，我們必須將精力集中在該計劃所涵蓋的歐洲和各個部門如何在尋找正確的系統(tǒng)組合的同時，優(yōu)化其PNT基礎(chǔ)架構(gòu)，同時考慮總成本，抵消風(fēng)險的需求，以及提供持續(xù)高性能PNT服務(wù)的用戶社區(qū)需求。
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