美国全球定位系统(GPS)为世界各地的民用、商用和国家安全用户提供持续的定位、导航和授时(PNT)服务。全球定位系统是经济发展和增长、交通安全、重要基础设施以及美国和国际安全不可或缺的全球公用事业。
GPS 已被超越,成为世界上最重要的天基 PNT 系统,并容易受到各种威胁。此外,美国没有一个可靠而有弹性的地面GPS后备系统,而中国、俄罗斯和其他国家有PNT服务的后备系统。
本文探讨了美国在导航战(Navwar)面前的不对称脆弱性,并提出了可行的建议,以减轻这种脆弱性,重建美国在天基和地面 PNT 方面的领导地位。以下是报告的主要结论和建议摘要:
- 多位美国总统已经发布了有关 PNT 管理、计划和活动的政策指导,美国国会也颁布了法规,将政策的各个方面编入法律,但在实施方面进展甚微。
- GPS 现代化活动和增强系统正在进行中,但美国的 PNT 能力仍有许多不足之处。这些不足涉及系统性能、生存能力和复原能力。
- 全球定位系统对美国的社会、经济和安全至关重要。所有十六个关键基础设施部门都依赖于它,美国人的生活方式也离不开它。全球定位系统对美国的经济价值高达数万亿美元,其中断或丢失所造成的影响无法估量。
- 全球定位系统是太空精确打击战的关键,有助于使太空力量成为美国信息时代军事力量的前沿。
- 针对该系统的导航战可能对美国国家力量的所有要素产生重大影响,对美国的地位、影响力、繁荣和安全产生严重的政治、社会经济和安全影响。PNT 服务的重大中断或损失将是一场灾难。
- 俄罗斯等正在获取或运行各种网络、电子战 (EW)、动能、定向能、核以及轨道反卫星或反空间武器系统。伊朗和朝鲜拥有网络、电子战和导弹能力,可以干扰太空资产和行动。对 GPS 进行过导航战。
- 全球定位系统的设计旨在提高其生存能力、耐用性和运行连续性。它是美国国家安全空间系统中最具弹性的系统之一。然而,GPS并不一定能抵御所有危险。
- 提高美国 PNT 服务复原力的潜在方法有很多。虽然联邦政府正在对许多方法进行评估,但美国仍然没有一个弹性和可靠的替代性 PNT 服务。
- 如果被对手(或多个对手)利用,未得到缓解的 GPS 漏洞可能会造成深远的国内和国际影响。关键基础设施、国家基本功能和军事力量都可能面临严重风险。
美国必须迅速制定并实施一项全面的国家整体战略,以纠正其在导航战面前的不对称脆弱性,并恢复美国在天基和地面 PNT 领域的领导地位。为实现这些目标,总统须颁布一项国家 PNT 战略和实施计划,紧急指示以下行动方针,国会应为计划的执行提供充足的资源:
- 国防部(DoD)、国土安全部(DHS)和运输部(DoT)须继续与国家安全、国土安全、运输、海事和航空安全工业基地合作,为识别和评估GPS的依赖性、相互依存性和脆弱性提供资源。
- 国防部须为现代、安全和强大的民用 GPS 信号的开发、采购、实地部署、运行和维护提供资源。
- 国土安全部、交通部和商务部(DoC)应与联邦通信委员会、联邦能源管理委员会和私营部门协商,制定监管要求和财政激励措施,鼓励关键基础设施的所有者和运营商采用不止一个精确的 PNT 信号源、抗干扰的用户设备(UE),以及在天基 PNT 服务中断时间延长的情况下维持正常运行至少 30 天的能力。
- 美国国务院(DoS)和国防部应改革出口管制法规,允许美国公司出售自适应天线技术。
- 国防部须紧急提供资源,加快网络和辐射加固 GPS IIIF 或其他具有更高功率、可重新编程的数字有效载荷和 M 代码信号的航天器的采购、部署、运行和维护,以迅速提高 GPS 卫星群的复原力,采取措施加快和完成 OCX 计划,迅速部署多全球导航卫星系统 UE 并将其纳入美国部队结构,以及同步 GPS 段。
- 美国防部须为开发、采购、部署、运行和维持动态、分层、深入的太空防御提供资源,同时采取被动和主动措施,以对抗对手的反卫星和反空间武器系统。
- 美国防部、国土安全部和运输部须与欧洲、澳大利亚、日本和印度开展国际合作,建立兼容、互操作和可信的全球导航卫星系统服务。
- 美国防部、国土安全部和商业部须与私营部门合作,开发、部署、运营和维持多种互补的地面 PNT 服务。须尽快实现的第一步是获取此类服务,以保护联邦系统和应用程序。
要使国家 PNT 战略取得成功,必须有重点突出的领导层,并给予适当的授权和资源。