GPS系统全功能健康运行20周年 最新GPSIII开发遇阻

GPS全功能运行20周年，现有系统性能持续改善

今年的4月27日是美国空军司令部宣布GPS系统进入全功能运行状态（FOC）20周年纪念日，当时已有24颗卫星（BLOCK II/IIA）在轨为用户提供军用精确定位服务（PPS）和民用标准定位服务（SPS）。

今年4月，洛克希德-马丁公司完成了第一颗GPS III卫星的最后集成，其中包括执行主要的定位导航和授时任务的系统模块，管理整个卫星电子系统的功能总线和支持卫星在轨机动的推进系统。

迄今为止，GPS系统持续保持健康运行状态，目前包含3颗GPS IIA卫星，12颗GPS IIR卫星，7颗增加了L2C\L1M\L2M信号的GPS IIR-M卫星和9颗增加了L5信号的GPS IIF卫星，以及8颗备用及测试卫星。

GPS系统最近一次卫星发射是于今年3月25日发射的第9颗GPS IIF卫星，另有两颗GPS IIF卫星也计划在年内发射。

由于新发射的卫星替换了老旧的卫星，GPS系统的性能得以持续改善，民用标准定位服务（SPS）的定位误差在2014年减小到了0.7米，与2001年的1.6米相比，取得了巨大的进步。此外，电池管理系统的改进使GPS IIR和GPS IIR-M卫星的寿命提高了1-2年。

最新GPS III卫星开发进度迟缓，费用严重超支

虽然目前GPS系统运行状态良好，技术指标持续改进，但是在最新的GPS III卫星项目的研发和实施方面存在着诸多问题。

GPS III卫星是为美国空军开发的新一代先进导航卫星，洛克希德-马丁公司声称GPS III卫星定位服务的精确度将提高3倍，抗干扰能力提高8倍，卫星的寿命周期延长到15年，比目前发射的卫星提高了25%。GPS III卫星的L1C民用信号也让它成为了第一颗可以与其他GNSS系统互操作的卫星。洛克希德-马丁公司获得了制造八颗GPS III卫星的合同。

虽然GPS III卫星系统的指标先进，但遗憾的是，GPS III卫星和配套的地面系统建设进度比预期要滞后几年，整个项目已经超支达数亿美元。

新一代运行控制系统（OCX）和GPS III卫星的开发遇到了严重的阻碍。GPS III卫星计划添加第四个民用信号，并且带来更高的抗干扰能力，但是进度已经比预期滞后28个月，超支7亿美元。GPS III卫星项目的地面系统部分也是比计划晚了四年，项目开发已经超过了最初成本预算的两倍，从2010年2月的8.86亿美元，攀升到目前的19.8亿美元。整个GPS III卫星项目的费用已经从35亿美元增长到了41亿美元，地面系统的开发也因为要解决信息保障要求过程中存在的问题而延迟，系统工程和项目管理方面的不足也加剧了整个项目的进度滞后。

因为地面系统开发进度的延迟，美国国防部不得不在地面系统准备就绪之前就发射GPS III卫星，因此美国空军或许需要寻找将这些卫星投入使用的替代方案。

第一颗GPS III卫星可能延至2017年发射

按照原计划，第一颗GPS III卫星将于2016年发射，但是按照目前的项目进度，发射可能被推迟到2017年。现阶段GPS系统中多颗卫星超期服役且运行正常，因此美方决定减缓系统更新速度并延迟GPS III卫星的发射；其二，美空军认为地面控制系统尚未完成准备；第三，卫星载荷制造商Exelis在研发中遇到技术难题，因此推迟了交付日期，也是GPS III卫星延迟发射的重要原因。

民用GPS资金申请屡遭“砍价”

虽然GPS是一个军方项目，同时也带来了巨大的商业和民用价值，但是目前美国民用GPS基金申请却屡遭砍价。美国众议院拨款委员会5月13日投票否决了白宫方面有关民用GPS基金以及运输部GPS相关项目的资金申请，拨款委员会将2700万美元的民用GPS基金申请砍掉了60%，仅剩下1000万美元。民用GPS基金计划用于覆盖GPS系统改进的费用，特别是新的运行控制段（OCX）。此外，白宫为联邦航空局的广域增强系统（WAAS）申请的1.07亿美元也被砍到了9360万美元。

——本文由GNSS仿真与测试开放实验室采编翻译

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