編者寄語：《GPS World》日前有一則報道，所指出的美國聯邦通信委員會（FCC）批準的“調查通知（NOI）”很值得一讀，面對GPS受到日益嚴重的脆弱性威脅（主要是干擾和欺騙），發動大家（主要是商家）來探索GPS替代方案。這篇報告有四個重點值得關注：一是人家敘事既有戰略高度，又有實際可行的操作事項，這就是我為什么一直大聲疾呼的希望涌現出頂天的戰略科學家和立地的第一線實干家的原因，我們在這方面太缺乏了；二是人家把多星座互操作作為對抗脆弱性威脅的一個重大舉措，成為行之有效的彈性PNT決策，當然這樣做有可能削弱其最大優勢，但是衡量利弊得失，還是力推多星座互操作舉措；三是在套娃式的多層次方法中，人家把地面系統和用戶終端的增強列入重大舉措，這是要發動商界共同努力才能做到的事情，形成生態化對策；四是報告明顯對于北斗系統十分關注，不僅僅說北斗系統的優勢，而且認為需要有應對方略；四是星鏈（Starlingk）已經具備獨立于GPS提供納米級計時和米級定位精度，這是很有意思的信息，因為以前沒有報道過。

今年3月27日，美國聯邦通信委員會（FCC）一致批準了一份調查通知（NOI），以探索GPS替代方案，以應對對安全和系統彈性的威脅不斷升級。此舉表明，在全球干擾和欺騙事件不斷增加的情況下，聯邦政府對天基導航和授時基礎設施的可靠性越來越擔憂。盡管FCC對替代技術的廣泛考慮是向前邁出的可喜一步，但它的框架也有可能削弱GPS風險最重要的防御措施之一：在整個商業領域越來越多地采用多星座策略。

1. 不斷上升的威脅，更廣泛的任務

FCC的決定是在國際航空運輸協會（IATA）最新安全報告發布之后做出的，該報告記錄了GPS干擾同比增長175%，欺騙攻擊同比增長500%。這些事故對航空安全、應急服務、電信和無數依賴定位、導航和授時（PNT）服務的其他部門構成了嚴峻挑戰。在這種背景下，委員會的投票反映了兩黨的緊迫感。NOI邀請公眾就一系列可以作為GPS補充或替代方案的技術發表意見，包括近地軌道（LEO）衛星、地面信號和增強型最終用戶設備。這種廣泛的框架令人鼓舞，并承認PNT彈性的多面性。

2. PNT 的多層次方法

FCC專注于天基、地面和用戶級技術的多元化，這不僅是謹慎的，而且是必不可少的。增強國家安全和系統冗余度需要的不僅僅是一個備份解決方案。它需要分層的彈性，將互補模式集成到一個有凝聚力的生態系統中。非常令人鼓舞的是，NOI概述了可能在改善美國PNT基礎設施方面發揮作用的廣泛候選技術。這些服務范圍從慣性導航系統和時間傳輸服務到新型地面無線電信號和商業LEO星座。通過撒下一張大網，FCC打開了創新之門，并允許市場力量為PNT現代化做出有意義的貢獻。

3. 商業現實與政府敘事

然而，FCC的討論明顯低估了一個關鍵現實：當今很少有商業技術完全依賴GPS。商用PNT領域已經超越了對單一來源的依賴，絕大多數系統集成了多個GNSS星座（如 GPS、Galileo、北斗和 GLONASS）以及額外的傳感器和信號數據，以確保強大的覆蓋范圍和精度。這種多星座方法可以說是我們增強依賴GPS的系統彈性的最強大工具。通過允許接收器從多個GNSS源提取數據，用戶可以獲得空間和信號分集，使他們能夠交叉檢查信號，拒絕欺騙或錯誤數據，即使在降級的環境中也能保持準確的位置和授時。請務必記住，設備無法根據用戶的地理位置有選擇地使用 GNSS 網絡。如果美國設備制造商禁用北斗和 GLONASS，那么接收器所到的任何地方的性能和競爭力都會降低。在最近的現場測試中，我們發現禁用北斗星座會使設備的定位精度降低30%到40%。這種準確性和彈性在航空、自主系統和應急響應等領域尤為重要，在這些領域，信號保真度和冗余可以挽救生命。多星座GNSS的使用不是理論上的：它已經是行業標準。

4. 國際走鋼絲游戲

盡管如此，NOI的關鍵要素以及會議期間的評論反映了美國政府對納入外國GNSS系統，尤其是北斗和GLONASS的懷疑。雖然地緣政治謹慎是可以理解的，但對國際信號的過于嚴格的限制可能弊大于利。這些系統不僅僅是外資擁有的替代方案。它們是現代GNSS環境不可或缺的組成部分。許多美國商用設備（從智能手機到增強現實、車隊跟蹤系統、無人機等）已經默認使用多個GNSS源。自動駕駛汽車、機器人和城市空中交通等未來技術也將需要多個GNSS信號才能運行。禁止或限制它們的使用可能意味著信號彈性方面多年的進展倒退，更不用說阻礙未來的技術了，而這一切都是為了投機性和基本上無法量化的國家安全風險。雖然對PNT基礎設施的對抗性控制存在一些合理的擔憂，但FCC必須仔細權衡這些擔憂與開放且可互作的GNSS生態系統的真實、可衡量的好處。過度糾正可能會以緩解其他漏洞的名義引入新的漏洞。實際上，威脅面中更脆弱的元素是GNSS接收器和移動網絡，尤其是5G系統，其中用戶位置實際上是確定和跟蹤的。與對抗性GNSS星座相關的主要推測和技術上未經證實的威脅不同，有據可查的接收器受損和民族國家利用移動基礎設施威脅的案例——這正是一些國家禁止中國5G提供商的原因。FCC應該關注這些明顯而積極的風險，而不是對專家認為在技術上不可行的理論情景做出反應。

5. 面臨風險的創新

此時此刻存在重大機遇。NOI正確地確定了可以增強美國彈性的新興技術，包括先進的芯片組、基于LEO的定位、眾包信號驗證和下一代計時工具。然而，這種創新不能孤立地蓬勃發展。如果美國限制國內系統充分利用所有可用GNSS源的能力，將破壞彈性和競爭力。更糟糕的是，它可能會擴大與外國替代品的差距，尤其是中國的北斗系統，該系統在精度和全球覆蓋范圍方面已經超過了GPS。GNSS一直依靠多國合作和軟實力影響力的機會而蓬勃發展。這兩者都因排斥而減少，這可能就是迄今為止其他國家沒有禁令的原因。

6. 前進的道路

FCC優先考慮這個問題是正確的。面對這些日益增長的威脅，美國迫切需要建立一個更強大、更安全的PNT基礎設施。但它的長期成功將取決于它是否包含PNT格局的全部復雜性。這意味著支持：

· 面向商業用戶的開放式多星座GNSS訪問。

· 一種靈活的分層方法，集成了太空、陸地和用戶級技術。

· 公私合作，加速創新和部署。

· 明確的監管指導，平衡國家安全問題與商業現實。

安全可靠的PNT的未來不在于隔離GPS，而在于通過系統每一層的互操作性、多樣性和彈性來增強它。如果FCC的調查能夠將美國引向這個方向，那將不僅是GPS的關鍵時刻，也是現代生活所依賴的整個太空基礎設施的關鍵時刻。

7. 星鏈授時和定位功能讓人眼睛一亮

SpaceX在回應FCC詢問時詳細介紹了 Starlink現有和潛在的PNT功能。

SpaceX已向FCC提交回復意見，描述其Starlink LEO衛星系統目前如何提供并可能進一步支持定位、導航和授時（PNT）服務。該文件是FCC正在進行的調查通知（NOI）的一部分，旨在在美國推廣有彈性和多樣化的PNT能力。

FCC的PNT彈性倡議。FCC的NOI（WT案卷編號25-110）題為“促進定位、導航和授時技術和解決方案的發展”，旨在探索技術解決方案以增強PNT服務的穩健性。認識到GPS容易受到干擾和欺騙，FCC正在就天基和地面替代方案征求意見，以確保國家安全、公共安全和經濟穩定。在其評論中，SpaceX概述了Starlink系統的幾個技術特性，它認為這些特性與PNT應用相關：一是現有的授時和定位功能。SpaceX表示，Starlink終端目前可以使用Starlink衛星的到達時間測量提供納秒級計時精度和米級定位。該公司指出，其網絡支持需要精確計時的應用程序，例如蜂窩網絡同步，而無需依賴外部 GPS 源。授時信號來自LEO星座，并通過網絡的寬帶基礎設施進行同步；二是架構和系統設計。該文件強調，Starlink系統是圍繞SpaceX認為與強大的 PNT支持相關的幾個功能構建的：

· LEO配置：該系統擁有數千顆位于近地軌道的衛星，可提供全球覆蓋和較短的信號傳輸時間；

· 定向天線：SpaceX強調相控陣用戶終端是信號完整性和干擾緩解的優勢；

· 端到端加密：根據文件，這使得Starlink的時間和定位信息不易受到欺騙或篡改。

SpaceX指出，Starlink已經被各種客戶用于商業用途，并已由美國軍方和民用用戶在退化的GNSS環境中進行了測試。它指出Starlink的能力不是假設的，并且已經在真實世界條件下得到了證明；

與分層PNT框架集成。為了回應FCC對國家PNT彈性的“分層”方法的興趣，SpaceX將Starlink定位為多種互補解決方案之一。該公司認為，多樣化、獨立運行的系統（基于衛星和地面的系統）可以提供冗余并減少對任何單一技術或頻段的依賴。該文件還解決了其他利益相關者提出的擔憂，他們質疑Starlink是否有資格成為PNT系統。它重申Starlink是獨立于政府資金開發的，可以通過SpaceX的垂直整合制造和發射模式快速擴展；四是頻譜使用。SpaceX確認Starlink在分配給寬帶服務的Ku和Ka波段頻譜中運行，并且沒有為特定于PNT的用途提出新的頻譜分配。它斷言PNT功能可以在現有分配中提供。