美国TrustPoint公司完成首次低轨导航系统地对空信号传输验证。
SatNews网站2026年1月15日报道,美国TrustPoint公司在弗吉尼亚州成功完成其低地球轨道导航系统(LEONS)首次地对空信号传输演示,标志着商业化、不依赖GPS的定位导航授时(PNT)服务向实战化部署迈出关键一步。此次演示在美国太空军SpaceWERX组织的“替代性定位导航授时挑战赛”(AltPNTChallenge)框架下实施,验证了从紧凑型地面节点向在轨航天器传输时间传递和跟踪信号的能力。TrustPoint此前已获得SpaceWERX两份“直接进入第二阶段”合同,用于加速其C波段低轨架构从概念验证向作战部署的转化。该系统旨在解决当前低轨航天器面临的结构性脆弱问题。现阶段绝大多数低地球轨道(LEO)航天器依赖GPS或中地球轨道(MEO)信号获取轨道状态和授时数据,但日益频繁的电子干扰与压制已对这一单点依赖构成严重威胁。TrustPoint的独立PNT架构通过C波段服务提供高精度授时,相较传统L波段信号具备更强的抗干扰能力,可在对抗环境中保持运行。该技术同步服务于军事与民用市场。在国防领域,这一能力契合美国太空军“扩散型作战力量”(Proliferated Warfighter)概念的战略需求。在民用领域,系统提供的亚米级精度与高可用性可支撑自主导航及智能基础设施应用。TrustPoint计划在完成当前政府及商业伙伴的作战测试后,部署约300颗卫星组成的星座,提供全球覆盖、低延迟的商业化GPS等效服务。

欧洲开展导航战演习,多场景验证GPS信号抗干扰防欺骗能力。
MilitärAktuell网站2026年1月15日报道,来自军事和民用领域的国际合作伙伴在锡塔勒阿尔卑斯山举行导航战演习,测试包括GPS信号在内的GNSS频率受干扰(Jamming)和欺骗(Spoofing)对终端设备的影响。据奥地利第6局ICT与网络安全中心负责人弗里德里希·泰希曼准将介绍,GPS信号因到达终端设备时已衰减,较易被干扰,而欺骗需通过软件伪造位置和设备数据,难度更高,却会导致设备显示错误位置,对军民用户均构成威胁。演习中,20多台电子设备(含格拉茨理工大学的智能手机)被“发射”电信号,测试了GNSS在50米(模拟城市战)和1公里(模拟开阔地)的近远程传输与干扰效果,还收集了大量数据。参与者广泛,包括德国联邦国防军等军方代表,以及格拉茨理工大学、的里雅斯特大学等机构的民用研究团队,奥地利国防初创企业dForce Technologies、Accurision也参与其中,分别测试无人机自主飞行、Skymarshal干扰欺骗系统等。演习获特殊许可(奥地利禁止干扰和欺骗无线电信号),电信部门现场监督。泰希曼准将对军民合作表示认可,强调需加强对GPS干扰问题的认知、探讨进攻能力及国家整体应对方案,专家认为应对电磁领域对抗对军民领域均具高度紧迫性。

Inside GNSS网站发表文章《Sentinel-3B GNSS重构凸显了对伽利略系统的依赖性》。
2026年1月14日,Peter Gutierrez在Inside GNSS网站发表文章称,欧洲哥白尼地球观测计划于1月13日对Sentinel-3B卫星上的GNSS接收器进行了计划内重构,这凸显出基于伽利略系统的定位与授时技术已深度支撑欧洲地球观测服务。哥白尼计划是欧盟旗舰地球观测项目,由欧盟委员会、欧洲航天局(ESA)和欧洲气象卫星组织(EUMETSAT)联合实施,其哨兵系列卫星提供关于海洋、陆地表面和大气的连续、免费开放数据,应用于气候科学、灾害响应、商业海事服务及精准农业等领域,其中Sentinel-3任务至关重要,负责提供高精度海洋测高、海面温度、陆地和大气测量数据,且这些测量几乎都依赖GNSS获取的精确轨道和时间信息,Sentinel-3B搭载的GNSS接收器会追踪伽利略和GPS信号,以厘米级精度确定航天器位置,该信息对处理海平面上升数据、陆地形变产品等不可或缺。此次重构在提前向哥白尼用户宣布的数小时操作窗口内进行,涉及卫星GNSS跟踪与处理链的调整,虽此类更新是卫星运行常规操作,但哥白尼运营商提醒,过程中GNSS衍生产品可能暂时降级,这体现出地球观测质量与PNT(定位、导航、授时)性能的紧密关联。这种日益增强的相互依赖性反映了欧盟太空计划的广泛发展,伽利略系统已不仅是地面接收器的定位系统,更逐渐成为欧洲自身卫星的内部基础设施层,轨道确定、仪器校准乃至星间数据对齐均依赖其稳定、高质量的信号。欧盟委员会官员也认可这种融合,欧盟委员会副主席玛格丽特·韦斯塔格在近期欧盟太空政策讨论中表示伽利略是包括哥白尼在内所有欧洲太空服务的战略推动因素,并强调需加强欧盟资助太空系统间的协调。从运营角度看,此次Sentinel-3B卫星GNSS重构可能会强化这一理念,随着伽利略系统推出认证信号、更高精度服务等新功能,地球观测任务将需更多地使其GNSS配置与不断发展的PNT政策同步,GNSS这一曾为背景子系统的部分,正迅速成为导航与科学间关键的任务接口,也是欧洲太空基础设施的战略关注点。

学术动态
全球导航卫星系统信号干扰对SMAP-R全球全偏振观测十年影响(A Decade of GNSS Signal Disruptions in SMAP-R Full-Polarimetric Observations Worldwide)
2026年1月12日,该论文发表于IEEE应用地球观测与遥感精选主题杂志,聚焦全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)中的射频干扰(RFI)问题,利用土壤湿度主动被动反射计(SMAP-R)2015-2025年1月的L2c频段全极化观测数据,分析了近十年全球GNSS信号干扰的分布、特征及对遥感的影响,并提出干扰标记方法。
该论文首先指出,GNSS-R信号易受RFI影响,尤其在冲突地区——如俄乌战争中,军事干扰系统导致GNSS导航通信中断,不仅影响定位导航授时(PNT)服务,还严重干扰依赖GNSS信号的遥感系统。相比其他GNSS-R任务(如CYGNSS仅覆盖±38纬度、监测L1频段),SMAP-R具备全球覆盖能力,可追溯至2015年的L2c频段数据,且首次实现对RFI极化特征的长期观测。在数据与方法上,SMAP-R通过垂直(V)、水平(H)双正交通道接收GPS右旋圆极化(RHCP)反射信号,计算斯托克斯参数(S₀、S₁、S₂、S₃)及归一化斯托克斯参数($\bar{S}_{1}$、$\bar{S}_{2}$、$\bar{S}_{3}$)表征信号极化状态,并以2016年数据为基准(3.5σ置信区间)设定正常阈值,识别异常数据。
研究发现,RFI干扰在冲突区域高度集中:2022年俄乌冲突升级后,东欧地区干扰显著增加,2023-2024年干扰范围扩展至乌克兰、俄罗斯西部及白俄罗斯;土耳其-叙利亚边境自2015年起持续存在干扰,2021年后强度骤升;缅甸2023-2024年内战期间也出现集中干扰。干扰表现为信号信噪比(SNR)骤降(部分区域接近0dB)、噪声基底升高(东欧2024年噪声较2016年增6倍以上),且极化特征异常——如$\bar{S}_{1}$负值增多(意味着垂直极化功率超水平极化2倍以上)、$\bar{S}_{3}$升高(信号向右旋圆极化偏移),导致地表散射特性误判。此外,论文还分析了RFI的频谱与时间特征:既有覆盖全频段的宽带干扰,也有局部频谱的窄带干扰;冲突区域多为持续性干扰(如俄乌战场),或伴随战术行动的瞬态干扰。同时,RFI还会影响SMAP辐射计L频段观测,导致土壤湿度、植被含水量反演偏差,极端情况下需剔除受干扰数据,造成长期观测缺口。
针对上述问题,论文提出基于S₀和S₃噪声的RFI标记方法(阈值Th₀="0.49、Th₃="0.43),可过滤2017年后的干扰数据,且兼容未来HydroGNSS等双极化GNSS-R任务。最后,论文建议未来结合自适应极化滤波、机器学习分类等技术提升干扰检测与缓和能力,保障GNSS-R在复杂电磁环境下的可靠性,为地球观测提供稳定数据支撑。

基于网络的宽带LEO 卫星轨道精确测定,利用多普勒位移测量(Network-based precise orbit determination of broadband LEO satellites using Doppler-shift measurements)
2025年11月4日,该论文发表于《GPS Solutions》期刊,由Amir Allahvirdi-Zadeh、Ahmed El-Mowafy及Kan Wang共同撰写。论文提出一种基于区域地面站网络多普勒频移测量的宽带低轨(LEO)卫星精密定轨(POD)新方法,以解决传统GNSS-based POD方法在宽带卫星信号特性与硬件约束下的局限,为LEO-PNT系统发展提供理论支撑。论文指出,宽带LEO卫星巨型星座(如Starlink、OneWeb)虽为定位导航授时(PNT)提供新可能,但其用于精密PNT面临未知信号特性、钟差模糊及轨道星历不准三大挑战,本文聚焦轨道星历问题——当前宽带LEO卫星轨道信息多依赖TLE/3LE与SGP4模型,轨道误差达数公里,无法满足精密需求。为此,研究团队开发网络-based POD综合数学框架,提出三种卫星时钟同步处理方法:参考卫星选择法(固定一颗卫星钟差为基准,计算其他卫星相对钟差,计算简单但受基准钟稳定性影响大)、零均值约束法(令所有卫星钟差之和为零,避免基准选择缺陷,鲁棒性更强,通过约束优化误差分布)、时钟集合法(根据卫星振荡器稳定性加权构建复合时间尺度,稳定性与鲁棒性最优,但需已知钟稳定性且计算成本高)。
为验证方法有效性,研究基于澳大利亚西部18个连续运行参考站(CORS)组成的区域网络,对Starlink卫星进行模拟观测(2024年4月4日,时长2小时,25°仰角掩码下可见285颗卫星)。模拟中,初始轨道误差设为15公里、速度误差1.5公里/秒、钟漂误差10⁻⁸s/s,结果显示:三种方法均实现显著精度提升,位置误差从15公里降至毫米级,速度误差从1.5公里/秒降至10⁻⁹m/s,钟漂精度达2×10⁻⁹s/s,多普勒测量精度从1.5×10³m/s提升至2×10⁻⁹m/s;其中时钟集合法稳定性与鲁棒性最优,零均值约束法次之,参考卫星选择法计算最简单但易受基准卫星切换影响。同时,论文也指出实际应用局限:硬件方面缺乏能接收多星座宽带信号的商用接收机,需依赖软件定义无线电(SDR)与复杂信号处理;环境因素中,电离层、对流层延迟及多路径效应虽在Ku频段影响较小,但仍会引入系统误差;信号处理上,假设多普勒频移完美提取,而实际中卫星发射机频偏、接收机本振漂移等会影响精度。未来研究需通过实测数据验证方法,开发适配多星座的商用接收机,优化动态加权策略,并探索将星间链路融入定轨框架以减少地面站依赖。
该研究填补了宽带LEO卫星多普勒频移定轨的理论空白,其提出的方法为当前TLE/SGP4系统向未来高精度LEO-PNT系统过渡提供关键技术支撑,尤其对传统GNSS信号受干扰或不足场景下的PNT应用具有重要价值。
