2021年,全球军事导航领域在技术迭代、系统建设与战略博弈中持续演进。面对日益复杂的安全环境与多域作战需求,主要军事强国聚焦于提升导航系统的韧性、精度、抗干扰与协同能力,推动军事导航从保障性基础设施向核心作战赋能要素转变。
一、全球卫星导航系统(GNSS)持续升级与加固
美国GPS系统现代化进程稳步推进,第三代GPS III系列卫星继续发射并入网,其军用M码信号的全球覆盖能力与功率进一步增强,提升了在强对抗环境下的可用性。俄罗斯GLONASS系统则着力于补充星座、改进地面控制段,并加速GLONASS-K2卫星的研发,该卫星将搭载新的军民两用信号,旨在提高精度与抗干扰性。欧盟的伽利略系统虽以民用为主,但其公共管制服务(PRS)等安全相关功能受到成员国国防部门的关注,相关加密信号在军事应用上的潜力持续探索。
二、PNT(定位、导航与授时)韧性成为发展核心
鉴于GNSS信号易受干扰、欺骗的脆弱性,构建不依赖GNSS的备用、互补与弹性PNT体系成为各国研发重点。美国国防部持续推进“保证PNT”战略,大力投资发展基于惯性导航、视觉导航、地磁导航、量子传感等技术的替代方案。例如,先进惯性测量单元(IMU)和芯片级原子钟的研发取得进展,旨在为平台提供长时间的高精度自主导航能力。英国等国也启动了类似项目,探索在拒止环境下为部队提供可靠PNT的多种途径。
三、导航战与抗干扰技术激烈角逐
导航战攻防对抗持续升温。在防御层面,新型抗干扰天线(如可控接收模式天线CRPA)、自适应滤波与信号处理算法得到广泛应用与升级,旨在提升终端设备在复杂电磁环境下的生存能力。在进攻层面,可编程、网络化、小型化的干扰与欺骗技术不断发展,对防御方构成持续挑战。加密与信号认证技术的重要性凸显,以确保导航信号的真实性与完整性。
四、多源融合与协同导航技术快速发展
为满足全域联合精确作战需求,将GNSS、惯性导航、视觉/激光雷达、地形匹配、天文导航乃至信号导航(如利用5G或低轨卫星信号)进行深层次融合,成为提升导航可靠性、连续性与精度的关键。尤其值得注意的是,集群协同导航技术(如无人机蜂群)取得重要进展,通过平台间相对测量与信息共享,可在GNSS拒止环境下实现群体高精度定位与编队保持。
五、低轨卫星星座注入新动能
商业低轨卫星通信星座(如星链)的迅猛发展,为军事PNT提供了新的想象空间。这些星座数量庞大、信号强度高、重访周期短,不仅可作为GNSS的增强与备份,其通信信号本身也具有用于定位的潜力。美国太空发展局(SDA)的“传输层”星座等计划,明确将导航信号播发作为其功能之一,预示着未来天基PNT能力将更加分布式和弹性化。
****
2021年国外军事导航领域的发展呈现出鲜明的“多重保障、强化韧性、攻防一体、体系融合”特征。单一依赖GNSS的时代正在过去,构建在强对抗环境下鲁棒、可靠、可用的综合PNT能力,已成为大国军事竞争的新焦点。技术开发的重点正从提升绝对精度,转向确保服务的连续性、安全性与自主性,这将对未来作战样式与装备体系产生深远影响。