歐洲伽利略在今年1月24日宣布免費(fèi)提供全球高精度服務(wù)，也引起了美國(guó)的GPS界的關(guān)注，甚至有人貼出題為“全球領(lǐng)先的美國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航本周開始落后了”的推文。而且，還有專門著文談及美國(guó)本可以在高精度和韌性服務(wù)（HARS）方面，有所作為的，但是也存在種種瓶頸和障礙，主要還是缺錢與機(jī)制問題。眼看著伽利略和北斗導(dǎo)航這些新興系統(tǒng)，都將高精度服務(wù)納入系統(tǒng)提供的服務(wù)范圍，讓GPS不得不盤點(diǎn)一下自己的應(yīng)用與服務(wù)資源。

那是2018年。歐洲航天局的代表正在訪問位于加利福尼亞州山景的谷歌總部。正在討論的是歐洲計(jì)劃為伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)引入高精度和認(rèn)證服務(wù)。伽利略將在E6-B波段廣播精密單點(diǎn)定位修正，并為用戶提供分米級(jí)的精度。它們還將包括導(dǎo)航認(rèn)證電文，使接收者能夠區(qū)分真實(shí)消息和欺騙者發(fā)送的欺騙性消息。谷歌不想在未來版本的Android手機(jī)中加入這些功能嗎？谷歌杰出工程師弗蘭克·范·迪格倫（Frank van Diggelen）響亮地回答：“是”。

技術(shù)上可行。范·迪格倫也有另一個(gè)想法。應(yīng)該可以通過互聯(lián)網(wǎng)提供精確的定位校正和認(rèn)證數(shù)據(jù)。這也可以讓具有互聯(lián)網(wǎng)連接的手機(jī)訪問這些服務(wù)。有了應(yīng)用程序，舊款智能手機(jī)將能夠利用這些服務(wù)，而且無需在新手機(jī)設(shè)計(jì)中添加新硬件。下一個(gè)合乎邏輯的步驟，將是為美國(guó)的GPS建立基于互聯(lián)網(wǎng)的高精度和認(rèn)證服務(wù)。與較新的歐洲伽利略和中國(guó)北斗系統(tǒng)不同，GPS衛(wèi)星不具備傳輸數(shù)據(jù)以提高精度和驗(yàn)證信號(hào)的能力。范·迪格倫（van Diggelen）和其他在國(guó)家基于天基的定位、導(dǎo)航和授時(shí)（PNT）咨詢委員會(huì)（PNTAB）任職的專家表示，從技術(shù)上講，通過互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供高精度和認(rèn)證數(shù)據(jù)的校正是完全可能的。然而，美國(guó)的一些流程挑戰(zhàn)可能會(huì)使建立這樣的服務(wù)變得困難，并可能完全阻止其創(chuàng)建。

     數(shù)據(jù)收集和使用尚未成為正式程序。第一個(gè)與美國(guó)收集和處理全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）——GPS、GLONASS、伽利略和北斗——實(shí)時(shí)跟蹤數(shù)據(jù)的方式有關(guān)，以獲得高精度服務(wù)所需的校正。美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）運(yùn)營(yíng)著美國(guó)宇航局全球全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)（GGN），該網(wǎng)絡(luò)遍布全球60多個(gè)站點(diǎn)，為JPL的全球差分GPS（GDGPS）系統(tǒng)提供跟蹤數(shù)據(jù)。GDGPS系統(tǒng)還可以從數(shù)百個(gè)其他站點(diǎn)獲取實(shí)時(shí)跟蹤數(shù)據(jù)，所有這些站點(diǎn)都跟蹤GPS和其他GNSS。這允許GDGPS系統(tǒng)為GPS和其他GNSS的導(dǎo)航電文生成提供精確的校正。它還為世界各地的定位應(yīng)用提供實(shí)時(shí)分米級(jí)精度。這些更正是在可償還的基礎(chǔ)上提供給一些政府機(jī)構(gòu)和商業(yè)實(shí)體的。不過，美國(guó)國(guó)家航空航天局的GDGPS能力并不是政府正式計(jì)劃的一部分。相反，作為JPL努力在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的科學(xué)和工程應(yīng)用中拓展邊界的一部分，以及它承擔(dān)其他機(jī)構(gòu)支付的工作能力，它們已經(jīng)有機(jī)地發(fā)展起來。因此，GDGPS的工作缺乏足夠的、既定的政府資金線、正式的計(jì)劃任務(wù)以及確保其作為政府提供服務(wù)的長(zhǎng)期可行性所需的其他結(jié)構(gòu)和程序。

圖片：2022年11月國(guó)家PNT咨詢委員會(huì)會(huì)議實(shí)現(xiàn)高精度和韌性服務(wù)（HARS）的建議

NASA和JPL官員認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，并于2020年成立了一個(gè)工作組，就他們應(yīng)該如何推進(jìn)提出建議。次年，該工作組向NASA和PNTAB提出了幾項(xiàng)建議。其中包括建立個(gè)與NASA資助水平一致的，為GDGPS創(chuàng)建個(gè)一級(jí)能力文件，并開始討論一份機(jī)構(gòu)間諒解備忘錄（MOU），以獲得長(zhǎng)期政府資助。同時(shí)，PNTAB工作組調(diào)查了GDGPS活動(dòng)，并向PNTAB提出了建議。其中包括：NASA/JPL記錄GDGPS能力，包括架構(gòu)、設(shè)施、功能和產(chǎn)品；為GDGPS建立一個(gè)穩(wěn)定的政府資金鏈；對(duì)GDGPS進(jìn)行安全審查；并在尋求多機(jī)構(gòu)使用其服務(wù)時(shí)保持GDGPS的創(chuàng)業(yè)方針。

民用GPS很少需要加以強(qiáng)調(diào)。為GPS建立高精度和認(rèn)證服務(wù)的第二個(gè)挑戰(zhàn)，似乎是聯(lián)邦政府內(nèi)缺乏一個(gè)確定的代理人或機(jī)制來這樣做。歐洲的伽利略系統(tǒng)是為支持經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和發(fā)展而建立并運(yùn)行的民用系統(tǒng)。美國(guó)的GPS由軍方運(yùn)行。它最初是為了“把五枚炸彈放進(jìn)同一個(gè)洞里”的目標(biāo)要求而創(chuàng)建的，由美國(guó)空軍建造并運(yùn)行了多年，現(xiàn)在由美國(guó)空軍負(fù)責(zé)。其主要任務(wù)是支持軍事任務(wù)，幾乎所有資金都來自國(guó)防部（DOD）。然而，無可爭(zhēng)議的是，99%的GPS用戶不在軍隊(duì)中，該系統(tǒng)已成為大多數(shù)技術(shù)和美國(guó)經(jīng)濟(jì)幾乎每個(gè)方面的關(guān)鍵。政府的官方政策早就認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn)，至少在戰(zhàn)略層面上如此。2004年和2021發(fā)布的總統(tǒng)政策規(guī)定，只要民事機(jī)構(gòu)要求并完全由民事機(jī)構(gòu)提供資金，就可以改善民事用戶的功能。然而，在更具戰(zhàn)術(shù)性的層面上，為民用需求提供資金的嘗試總是面臨巨大困難，而且很少成功*（備注）。總統(tǒng)指令中關(guān)于民用信號(hào)監(jiān)測(cè)、干擾檢測(cè)和緩解、增強(qiáng)彈性、替代互補(bǔ)PNT和負(fù)責(zé)任使用的授權(quán)都面臨著艱難的斗爭(zhēng)，幾乎沒有獲得資金。根據(jù)前政府高級(jí)官員的說法，這一困難源于民用GPS的使用陷入了官僚主義的“第22條軍規(guī)”。一方面，行政部門的政策規(guī)定，對(duì)有利于民用用戶的GPS功能和應(yīng)用的資金必須通過交通部（DOT）。另一方面，在政府規(guī)劃和預(yù)算編制領(lǐng)域，GPS被視為國(guó)防部資助的昂貴軍事能力。通過DOT申請(qǐng)GPS和PNT相關(guān)資金更難解釋，也更容易被拒絕。使這一困難更為復(fù)雜的是，缺乏一位明確的、授權(quán)的國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人來倡導(dǎo)對(duì)GPS和PNT問題采取全面的、全國(guó)性的方法，并克服官僚主義障礙。因此，采用GPS高精度和彈性服務(wù)建議的前進(jìn)道路充其量是不明確的。然而，總統(tǒng)顧問委員會(huì)和政府中的許多人都抱有希望。其中一位表示：“為GPS建立高精度和彈性服務(wù)是正確的做法”。“我們有所有的條件來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。我們只需要把它們結(jié)合起來”。正如一位董事會(huì)成員在最近的會(huì)議上所評(píng)論的那樣，如果美國(guó)不這樣做，“那就糟透了”。

*（備注）美國(guó)聯(lián)邦航空管理局的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（Wide Area Augmentation System）是民用GPS相關(guān)能力資金困難的例外。它是在航空業(yè)的大力游說下成立的，航空業(yè)繼續(xù)給予它大力支持。