2024年GNSS發展的最大特點是其整體性轉變是，四大全球衛星導航系統提供商中，有三個發布了面向2035年的PNT戰略規劃。這代表了技術與產業進步的大趨勢、大潮流、大方向，從GNSS走向PNT（或者說是新時空），是革命性的轉變。所說的三大全球導航衛星系統（GNSS）服務提供商，它們包括：

其中之一是，北斗導航衛星系統。我國在2024年4月份就宣布成立“中國時空信息集團有限公司”，其主要經營范圍為：衛星導航服務；衛星通信服務；地理遙感信息服務，以及大數據服務；數據處理和存儲支持服務等。同年11月份，中國衛星導航系統管理辦公室在京組織召開紀念北斗衛星導航系統工程建設三十周年座談會。座談會上發布了《北斗衛星導航系統2035年前發展規劃》。按照規劃，未來在確保北斗三號系統穩定運行基礎上，中國將建設技術更先進、功能更強大、服務更優質的下一代北斗系統。

下一代北斗系統以“精準可信、隨遇接入、智能化、網絡化、柔性化”為代際特征，將為全球用戶和其他定位導航授時系統提供覆蓋地表開闊空間及近地空間的米級至分米級實時高精度、高完好的導航定位授時服務。下一代北斗系統將優化星座架構，形成高中低軌混合星座，全面提升時空基準維持精度和自主運行能力，持續提升服務性能；建設集成高效的一體化地面系統，實現資源彈性調度、數據共享使用、業務連續運行；覆蓋地表至深空的各類用戶終端，以及與其他不依賴衛星的定位導航授時手段融合的各類用戶終端，實現用戶多場景、高精度、智能化使用。

按照計劃，2025年完成下一代北斗系統關鍵技術攻關；2027年左右發射3顆先導試驗衛星，開展下一代新技術體制試驗；2029年左右開始發射下一代北斗系統組網衛星，2035年完成下一代北斗系統建設。我國將加快推動下一代北斗系統建設發展，加大對不依賴衛星的多種定位導航授時手段的技術攻關。2035年前，我國將建設完善更加泛在、更加融合、更加智能、更加安全的綜合（新）時空服務體系。

其中之二是，歐洲的伽利略系統。2024年6月下旬，歐空局發布了2035年PNT愿景白皮書。歐洲航天局的NAVAC（導航創新和支持計劃咨詢委員會）發布的這份新的白皮書，概述了其對到 2035 年定位、導航和授時 （PNT） 技術、應用和服務發展的愿景。NAVAC由歐空局導航主任倡議于2018年10月成立，目前由高級外部專家組成，其主要目標是就歐空局NAVISP（導航創新和支持計劃）的戰略重點提供獨立建議。

白皮書《2035年PNT愿景》（以下簡稱白皮書）強調了繼續投資新興替代PNT系統的重要性，并列舉了目前對GNSS的廣泛經濟依賴，以及日益增長的安全和國防問題。需要開發替代和互補的彈性系統。建議歐空局為可能失去對現有系統的訪問做好準備，并繼續參與技術進步，確保歐洲保持其在全球導航衛星系統的領導地位。白皮書還呼吁采取積極措施應對不斷變化的威脅，包括干擾、網絡攻擊和環境風險。持續的風險評估和緩解計劃的實施對于保護PNT環境至關重要。此外，白皮書還確定了由新興應用和服務（如物聯網、自動駕駛汽車、空中交通和太空探索）驅動的新市場機會。準確的時間安排將繼續是一項關鍵要求，從而推動對彈性PNT服務的需求。

白皮書強調了這些服務在現代社會中的關鍵作用，并指出全球有65億臺GNSS設備在使用。基于 GNSS 的服務現在支撐著商業、基礎設施、政府和日常生活的關鍵方面。據估計，目前歐盟GDP的10%依賴于PNT服務，這證實了可靠和準確的PNT在經濟和社會上的重要性。白皮書深入探討了目前衛星導航行業內外，廣泛關注的一些與PNT相關的關鍵問題，包括推動PNT需求的技術趨勢、地緣政治和技術挑戰、新興技術和傳感器集成以及系統架構演變。白皮書的主要發現包括以下五點：

1. 對PNT服務的依賴性增加：隨著新應用的出現，對PNT服務的依賴將會增加，特別是在消費者解決方案和自主系統中。準確的定時仍然是一個關鍵的用例，特別是對于通信和配電網絡等基礎設施。

2. 地緣政治和技術挑戰：不斷加劇的地緣政治緊張局勢給PNT服務帶來了挑戰。網絡攻擊、干擾和欺騙正在增加。人工智能、機器學習和量子計算的技術進步將對PNT系統及其社會應用產生重大影響。預計會出臺應對這些挑戰的新法規。

3. 推動 PNT 需求的技術趨勢：物聯網 （IoT）、自動駕駛、先進空中交通、智能電網和自動駕駛汽車的激增將推動對彈性和強大 PNT 的需求。低地球軌道（LEO）星座提供了提供PNT服務的新方法，可能補充傳統的中地球軌道（MEO）系統。

4. 系統架構演進：未來的PNT系統將利用數據源的組合，包括多個GNSS星座、蜂窩網絡（5G/6G）、地面系統、增強系統和自主傳感器。這種“系統中的系統”方法將提高性能并確保不受單點故障的影響。

5. 新興技術和傳感器集成：空間段技術、接收機設計和傳感器集成的進步有望增強 PNT 服務。新的信號設計、靈活的有效載荷、先進的時鐘、衛星間鏈路和更高功率的放大器都是重點創新。多個傳感器（如慣性、磁性和成像系統）的集成將進一步提高準確性和彈性。

總之，NAVAC 的白皮書為 PNT 技術的未來提供了戰略路線圖，強調了彈性、持續創新和戰略投資的重要性。這些努力對于提高歐洲在全球PNT行業的市場地位和確保可靠地提供基本服務至關重要。  

其中之三是，美國的全球定位系統（GPS）。美國交通部在2024年底發布了《PNT戰略規劃》。該規劃明確指出，GPS帶來的改天換地的應用變化，深入各行各業。隨著GPS的發展，DOT創建了定位、導航和授時 (PNT) 工具，以幫助支持交通和消費技術的快速發展。我們這個時代一些最重要的新領域將出現在交通運輸領域。幾乎所有這些都在某種程度上依賴于PNT。人們正在見證電力和自動駕駛汽車、娛樂和商用無人機的廣泛采用，更新關注我們的基礎設施、日益常規的商業空間中的網絡安全漏洞。

在這項新的運輸部PNT戰略計劃中，將以前的經驗教訓和成功作為發展PNT等關鍵技術的手段，使用政策工具支持私營部門和學術創新，并確保技術和創新為美國人民提供了安全、安保、復原力、便利和經濟發展機會。這些解決方案的核心是獲得可靠、值得信賴和一致的PNT的能力。正如DOT戰略PNT規劃中所述，PNT團隊致力于為國家提供這一重要用途。支持、促進和維護交通運輸創新工作至關重要，而且包括以安全、可靠、受保護和有彈性的方式推進PNT能力，與民用用戶支持正確形式的PNT的知識和有意使用，保護PNT的通信頻譜，并繼續民用PNT的領導地位——無論是在國內還是在世界各地。除了運輸應用之外，PNT服務在整個過程中都是基礎性且至關重要的。許多（如果不是全部）經濟部門，例如測量、金融部門、機器控制、精準農業、科學任務和空間應用。關鍵基礎設施部門，例如通信、銀行、電網和水壩也依賴于PNT技術的彈性。強大的PNT服務以及關鍵基礎設施運營商采用這些服務對于我們的經濟、福祉以及最終的安全都是必要的。      

然而，對提供PNT服務的系統、技術和組織的威脅是每天都在增加，包括依賴接收器信號強度較低的遙遠衛星廣播信號的全球定位系統，使服務易感出現有意和無意的中斷。最近的聯邦政策為投資和參與推進研究奠定了必要的指導和基礎，從而為PNT能力創造更大的彈性和安全性。國防部的PNT工作和承諾正處于歷史的關鍵時刻，特別是在交通運輸方面，因為我們正在規劃和展望基于連接、自動化、人工智能和進步的未來量子能力等新技術可以利用單個原子的特性來更好、更可靠地導航和通信。為了實現韌性的好處。創新且更強大的系統，我們的首要任務是確保提供安全可靠的PNT服務，并將其應用到不斷增長的用戶社區的應用中。

定位、導航和授時（PNT）服務對關鍵基礎設施至關重要，能夠在全國范圍內安全、可靠和高效地使用運輸系統。PNT服務對于我們整個數字世界的運作至關重要。如果沒有準確、可用、值得信賴和安全的PNT服務，我們的經濟、生活質量和安全將受到重大挑戰，我們對21世紀生活的期望的許多方面將停止。在安全關鍵應用、移動、環境和網絡安全方面的重要好處將會消失，而且這兩者都將失去。如果沒有這些技術，包括從損失中恢復過來，生活的環境成本很快就會變得不可持續。

作為美國政府 (USG) PNT民事部門的領導，交通部承擔著我們的領導角色，并積極與聯邦部門和機構合作分析和協調系統要求和政策。DOT將該PNT戰略規劃作為一種集中國家注意力的手段，在這一關鍵主題上，確保我們的國家擁有精確、強大和有彈性的PNT來源來支持當前和新興的應用。該PNT戰略規劃提供了五項關鍵的相互關聯戰略，旨在提高彈性和維持當今的PNT服務，應對現有和新出現的挑戰，并通過以下方式為未來創造一條可實現的道路：

?推進技術、系統和國家PNT架構，以實現和提供國家的PNT服務和功能。

?通過改進現有系統并支持系統的方法來增強PNT彈性。

?解決當今存在的PNT系統和應用的網絡安全風險和挑戰以及出現的新威脅。

?確保PNT服務所需頻譜的可用性并保護PNT服務免受有害干擾。

?領導國家和國際交通界持續的民用PNT協調。

       該PNT規劃的主要內容為：

1. 交通部PNT戰略規劃的目的

DOT的 PNT戰略計劃的目的是建立一條推進、保護和協調的道路，供民用PNT服務與聯邦部門和機構一起使用，與行業利益相關者和用戶互動，并與國際合作伙伴合作。DOT正在努力實現以下目標：

?推進和發展PNT服務、數據完整性和彈性，以滿足當前和未來民用應用的需求。

?強調美國的PNT用例具有全球地理廣度并定期跨境，例如運輸、商業、安全、金融、科學應用和創新。

?強調PNT的重要性并確保與2022-2026財年 (FY) 保持一致。

?讓更廣泛的利益相關者社區和未來的政府更好地了解交通部的民事PNT領導角色以及PNT面臨的挑戰。

?作為確保國家關鍵基礎設施的彈性和網絡安全PNT以及政府機構之間以及與私營部門和學術合作伙伴之間的協調所需的未來指南。

2. PNT的挑戰

作為PNT民事負責人，DOT必須應對當前和未來的挑戰，包括：

?全球定位系統 (GPS) 干擾和欺騙的發生率不斷增加，并且對能夠快速檢測和減輕干擾的需求不斷增長。

?隨著新形式的網絡攻擊不斷出現，促進PNT網絡安全意識和保護的實施。

?促進PNT用戶的“負責任的使用”和“基于風險的決策”，特別是對于關鍵基礎設施運營。

?增加對精確計時的依賴。

?確保彈性PNT服務頻譜的可用性，包括替代/補充來源。

?對不斷變化的全球形勢保持警惕，為領導層提供：

?標準和國際合作伙伴協議

?協調國際上的PNT使用

? PNT技能、教育和培訓。

3. PNT的優先事項

DOT與我們的USG跨機構合作伙伴一起認識到通過以下方式提供下一代PNT的重要性，它們是：

?預測和考慮未來需求，包括國家PNT架構的維護和發展，GPS的現代化與國防部合作作為該架構的基石。

?評估PNT技術的能力和漏洞，并促進系統的多樣性，通過增強現有系統來提供準確、可靠和有彈性的PNT服務，包括可以滿足廣泛民用PNT需求的新技術。

?保護和加固當前系統，并創建標準和規范，將這些功能設計到未來的系統中，包括保護提供PNT信號的頻譜。

?創建強大的干擾檢測和定位系統。

?與代表關鍵基礎設施所有者和運營商、民用PNT利益相關者以及美國境內和跨管轄邊界的PNT用戶的廣泛聯邦機構進行協調；幫助記錄和溝通利益相關者和市場需求。4. PNT戰略規劃的首要任務

安全是交通部的首要任務。美國交通部使命的基礎是確保美國擁有世界上最安全的交通系統。此外，國防部的工作重點是預防并減緩經濟中斷，加強運輸勞動力，支持強大且有彈性的貨運系統和供應鏈，減少運輸對環境的影響，以及減輕和適應氣候變化的影響，并尋找新的解決方案規劃、建設、保護和運營運輸系統。DOT RD&T戰略計劃提供了國家研究愿景，以幫助國家繼續推動交通創新前沿。它確定了交通研究的優先事項和戰略，未來五年并探索不斷發展的技術如何塑造運輸系統和國家政策。雖然我們無法預測可能發生的巨大而動態的交通系統變化，但我們可以定義所需的未來并指導研究和創新以實現這一目標，通過研究、協調、工程和投資實現未來。PNT是實現交通部戰略目標和優先事項的關鍵要素，是制定RD&T重大挑戰的基礎要素。

5. PNT規劃的五個戰略目標

五個相互關聯的PNT戰略目標：

?推進PNT能力和服務

?將彈性整合到聯邦使用PNT中

?將網絡安全風險緩解措施納入PNT系統設計

?保護PNT頻譜免受有害干擾并確保頻譜的可用性

?與國內和國際合作伙伴協調和領導PNT工作，包括：

政策制定者、專家、研究人員、行業利益相關者、標準機構、勞動力開發商和教育工作者；為了解決優先事項，交換有關最新工作和進步的信息，并消除冗余。

6. 結論

PNT服務對于旅行公眾、貨運界、其他商業和私人實體以及聯邦用戶安全、可靠和高效地利用國家運輸系統和美國境內的公路、鐵路、水道和空域至關重要。PNT服務也是許多（如果不是全部）經濟部門的基礎和必需品。通信、銀行、電網和水壩等關鍵基礎設施部門依賴PNT技術的準確性、可靠性和彈性。強大的PNT服務以及關鍵基礎設施運營商采用這些服務對于我們的經濟、福祉和安全都是必要的。

隨著GPS技術的進步，系統面臨的威脅數量不斷增加。我們需要防范這些威脅，同時減少對GPS作為PNT主要來源的依賴。該DOT PNT戰略計劃強調了采用商業提供的補充PNT來源的重要性，以滿足不斷增長的國家、國土和經濟安全需求，并實現多樣化的商業和科學應用。美國還鼓勵研發PNT服務，探索量子傳感、相對導航和機會信號的使用。

作為美國民用PNT政策的領導者，DOT正在識別與天基PNT依賴相關的風險，并在關鍵基礎設施之間培育負責任的PNT服務獲取、集成和部署方法。該戰略計劃確定了國家所需的成果，并包含和實施了PTAA關于彈性和網絡安全民用PNT的原則、服務、技術和系統。

該PNT戰略計劃確定了實施每個目標領域所產生的戰略目標和成果。該戰略計劃尋求的成果包括：

?國家和PNT用戶邁向“理想”的國家PNT架構，不斷滿足國家民用PNT需求的服務要求；并確保美國在促進全球競爭的美國行業負責任地使用可互操作且安全的PNT服務。

?國家通過實施和采用PTAA原則來實現PNT彈性，并與民用用戶合作采用“負責任地使用PNT服務”，將PNT的深思熟慮、基于風險的使用納入其技術決策、采購和系統運營中。PNT數據的補充源可從新的CPNT解決方案中運行，滿足最終用戶應用程序所需的時間和定位要求。聯邦、商業和民間組織制定響應和恢復計劃，以解決PNT服務中斷問題。

?國家受益于PNT網絡安全的增強，用戶可以相信PNT數據是安全、準確和可靠的。

?聯邦、州、地方和商業組織有能力通過明確的、跨機構的協作報告流程來監控、識別、定位和歸因美國境內的PNT服務中斷和操縱，以支持FCC的頻譜干擾執法工作。

?民用PNT協調確保聯邦機構需求得到認可并納入規劃中，每個聯邦機構合作伙伴的貢獻得到整合，進步和研究由學術和私營部門合作伙伴得到適當的利用。

?通過多樣化的多源PNT系統，國家PNT架構和生態系統在國際上越來越具有互操作性和安全性。

作為負責PNT政策的美國政府民事部門的領導，交通部將在每一項戰略中開展活動目標領域以解決關鍵的國家政策和部門優先事項。實現這一目標的核心戰略是與其他聯邦部門和機構、私營部門和學術界的利益相關者參與和協作舉措。為了實現彈性、創新和更強大的PNT系統的優勢，我們的首要任務是確保服務繼續保持安全并可供不斷增長的用戶社區使用。DOT將繼續代表民用用戶社區積極倡導PNT工作，與國防部合作保護和現代化GPS，并捍衛和倡導這些重要服務。以PNT戰略計劃為基礎，DOT及其戰略合作伙伴將傾向于研究和評估并促進采用CPNT技術，以突破可能的界限——幫助我們實現目標、發展經濟、釋放創造力和創造力的創新創業以滿足PNT當前和未來的需求。