不用GPS导航 美国空军成功测试PNT概念(图)

2021-11-27 00:19 作者: 戈御诗
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机会信号(SoOP)导航利用的是,WiFi、电视信号、RFID、蜂窝网络数据。
机会信号(SoOP)导航利用的是,WiFi、电视信号、RFID、蜂窝网络数据。(图片来源:视频截图/YouTube)

【看中国2021年11月27日讯】(看中国记者戈御诗编译/综合报导)美国军方一直在模拟GPS抗干扰作战,新的抗干扰GPS系统已经被安装在海军陆战队的F/A-18战斗机上,军方使用加密的GPS技术,比民用网络更难被破坏。不过,鉴于GPS依赖卫星,而卫星正日益受到中共俄罗斯的空间技术威胁,在未来涉及轨道战的冲突中,基于卫星的GPS网络可能会被完全打掉,因此需要更全面的PNT行动概念(精确、导航和定时Precision, Navigation and Timing),美国空军正在进行该项技术的测试。

美国空军的战略发展规划与实验办公室(Strategic Development Planning & Experimentation Office)与美国海军合作,今年夏天已经成功演示了PNT的新操作概念。空军物资司令部(Air Force Materiel Command)的一份新闻稿指出,第一阶段进行了六次成功的飞行,新的PNT系统和机载测试平台AgilePod融合。该系统被装载一个吊舱内,挂载在新墨西哥州霍洛曼空军基地(Holloman Air Force Base)的T-38喷气式飞机上,进行了测试。

《驾驶》网站报导,吊舱内的AgilePod平台,是模块化、开放式结构的系统,提供“即插即用”的配置,可以快速集成多个传感器、通信和其他有效载荷。美国空军以前曾在RQ-4“全球鹰”和MQ-9“死神”无人机、U-2S“龙女”间谍机、二战时期的DC-3、RC-26侦察机和德事隆的“蝎子”轻型喷气机上试验过AgilePod平台,以快速增加这些现有飞机的新功能。

这次测试,PNT技术被引入AgilePod架构,可以使空军迅速适应GPS被欺骗的情况。这是因为,当对手试图破坏传统的GPS来源时,单一的替代性PNT技术并不能使我们获得优势;这次由AFMC进行的新演示,测试了三种不同的PNT概念:视觉导航(VisNav)、机会信号(SoOP)和磁异常导航(MAGNAV)。

视觉导航是最基本的导航形式之一,涉及建立地形特征或地标数据库,然后由机载传感器跟踪,以计算车辆位置、速度和高度。随着卫星图像数据库和图像处理算法的不断进步,视觉导航可能会变得更加自动化和复杂。

机会信号(SoOP)利用了在空中自由传播的广泛的射频(RF)发射,如WiFi、电视信号、RFID、蜂窝网络等等。通过计算飞机与这些信号之间的相对距离,并与对该飞机原始位置的初步估计相比较,这些射频信号可以用来确定位置。然而,SoOP需要复杂的天线和处理设备,而且机会信号一般只在人口稠密地区周围发现,不一定在公海或无人的沙漠地带或北极地区发现,这一概念不是对每项任务都实用。

AFMC正在研究的第三个PNT概念是磁异常导航,即MAGNAV。这种导航方法使用机载磁强计或磁场传感器,测量飞机在地球表面飞行时地球磁场的变化。这些读数然后可以与现有的地球地磁场地图进行比较,以确定相对于磁场异常的位置。MAGNAV没有在最近的AgilePod PNT测试中展示,但AFMC说这种复杂的导航形式将被评估,“以便可能被纳入未来的测试中”。

《福布斯》报导,在MAGNAV方面,空军技术研究所已经看到了希望,而且美国海军也在进行相关的研究招标。此外,空军也试验了使用星星进行导航。现已退役的SR-71“黑鸟”间谍飞机和B-2“精神”隐形轰炸机,以及其他战略飞机,都使用了“天体导航”,而且同一概念的更先进版本正在被关注。

中国和俄罗斯的GPS欺骗能力都在继续进步。《驾驶》网站报导,至少自2013年以来,就有报道称,中国可能会对在南海人造岛屿附近运行的美国有人和无人驾驶飞机发动电子战攻击。GPS 欺骗攻击可能会使情况变得更加复杂,并为在该地区和太平洋地区其他有争议地区运营的美国飞机和船只带来新的风险。2017年在俄罗斯多年来最大规模的军事演习期间,挪威的GPS覆盖范围丧失,拉脱维亚蜂窝和紧急蜂窝服务中断,这表明克里姆林宫在利用演习机会,积极地展示其不断扩大的GPS干扰能力。

美国空军对新的PNT定位、导航和计时概念的演示表明,GPS欺骗或干扰已经发展到美国不能再依靠该系统,在国际或国内进行一致和安全的操作的地步。未来的美军行动可能取决于各种导航和定位概念,以确保在全球范围内的美军不间断的运行。

来源:看中国

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