1.Defence IQ网站刊载文章《压力下的导航:弹性PNT在现代国防中的作用》。
2026年9月14日,Defence IQ网站刊载文章指出,GPS是现代国防行动的核心支撑技术,但它从太空传输到地面的信号十分微弱,容易遭到干扰,干扰主要分为两类:一类是压制信号的干扰,另一类是输出虚假数据的欺骗干扰。弹性定位、导航与授时(PNT)早已不再仅仅是GPS的备选方案:它指的是当GPS等主信号被破坏、削弱或无法使用时,系统仍能获取可信定位导航授时信息的方案,依托多类技术与数据源,不仅要应对GPS信号消失的情况,更要能够识别不可信的导航信息。2025年欧盟就曾发生欺骗干扰造成数百公里定位误差的事件,随后欧盟启用伽利略系统的导航消息认证功能,用于核验导航信息真伪。现代军事行动高度依赖PNT能力,除定位、导航功能外,授时对通信、传感器网络协同同样关键。单一技术无法完全替代GPS,弹性PNT整合了GPS/全球导航卫星系统、惯性导航、备选地面信号、精密时钟与其他传感器,可实现各技术优劣互补:例如惯性导航不依赖外部卫星信号,但会随时间推移产生位置漂移,正好可以和其他导航源弥补彼此短板。目前美国、澳大利亚、欧洲空间局都在推进相关项目:美军多次开展模拟无GPS环境的演示测试,大批量部署军用M-Code接收机与各类保障系统;澳大利亚设立了联合PNT主管部门,已达成初始运行能力;欧洲空间局完成了将全球导航卫星系统与5G等机会信号结合的混合导航项目。弹性PNT已经从辅助备用功能升级为国防体系层面的硬性要求,尤其对无人自主平台和跨域联合作战意义重大。未来并不会摒弃GPS,而是要在架构设计的初始阶段就纳入抗干扰设计,目标是即便敌方刻意破坏导航信号,也仅会增加任务难度,不会直接导致军事任务终止。

2.伽利略系统在欺骗干扰环境下首次完成民用认证定位。
欧洲航天局(ESA)官网2026年9月17日消息,9月16日下午两小时内,五颗在轨伽利略(Galileo)卫星面向欧洲广播了一种用于测试的新型加密信号,挪威安多亚(Andøya)地面站与ESA设在荷兰欧洲空间研究与技术中心(ESTEC)的导航实验室接收机均利用该加密信号成功完成定位,标志着伽利略即将推出的信号认证服务(SAS)首次实现真实环境下的定位应用。此次测试在挪威“干扰测试”(Jammertest)活动框架下进行。该活动由挪威主管部门每年9月组织,面向从系统架构师、接收机制造商到终端应用开发者的全产业链参与者,主动施加多种干扰与欺骗场景,以检验设备抗压能力。欧盟委员会(EC)联合研究中心与ESA借此机会对SAS加密测距信号进行了真实条件下的验证,证明其在受到欺骗攻击时仍能保持定位可靠性。SAS由伽利略计划各方协同实现:欧盟委员会负责概念设计,ESA与欧盟太空计划署(EUSPA)代表系统所有者欧盟负责架构设计,并完成卫星及地面基础设施升级。SAS基于加密测距信号,与已于2025年投入运行的开放服务导航信息认证(OSNMA)互为补充:后者验证导航电文来源真实性,前者保障测距信号本身不被伪造。ESA伽利略工程负责人约尔格·哈恩指出,二者结合可使用户确信设备显示的位置可信。据悉,明年EUSPA将联合欧盟委员会、ESA及产业界开展SAS的服务验证与认证工作,此后该服务方可正式宣布运行;SAS与OSNMA建成后均将面向全球免费开放,伽利略高精度服务(HAS)用户亦可同步获益。

3.一架A330客机在进近留尼汪岛时因卫星导航受干扰而偏离正常高度,法国航空事故调查局正展开调查。
AeroCorner网站2026年9月13日报道,法国航空事故调查局BEA已对2026年9月3日的相关事件展开调查,涉事飞机为西班牙Wamos航空一架注册号为EC-ORP的空客A330-200客机。事发时该机执飞法国蜜蜂航空BF5700航班,从巴黎奥利机场飞往留尼汪罗兰·加洛斯机场,巡航阶段机载GNSS卫星导航系统遭遇干扰,机组放弃依赖卫星导航,改用VOR地面信标执行传统进近程序。飞机进近下降时严重偏离标准航线,持续下降低于3000英尺,高度接近1000英尺时,空管立刻下达爬升指令,机组遵照指令回升至3000英尺,约20分钟后完成14号跑道的二次进近。本次事件没有人员受伤,飞机也未受损。BEA将该事件归类为非发动机系统部件故障相关的可控飞行撞地风险事件,该分类仅标记风险类型,不等于飞机险些坠毁。两周前的8月19日,另一架飞往该岛的法国蜜蜂航空A350-1000航班也曾遭遇GNSS干扰,进近时DME测距设备读数异常,最终机组依靠目视安全落地,该事件同样正在接受调查。欧洲航空安全局公告显示,自2022年2月起,卫星导航信号干扰与欺骗事件数量明显上升,VOR这类非精密进近只能提供水平引导,缺少垂直导航支持,极易引发可控飞行撞地风险。目前调查仍在推进,BEA尚未确认导航干扰来源、管制介入时飞机应处的标准高度,也未查明该机执行非卫星导航程序依旧偏离航线的具体原因,此次调查以提升航空安全为目标,并非追究相关责任。

学术动态
南极上空静谧的STEVE现象干扰了导航卫星信号。(A quiet STEVE disturbs navigation satellites' signals in the Antarctic)
2026年8月26日,该论文发表于《Journal of Geophysical Research: Space Physics》,研究围绕2019年5月9日南极发生的一次STEVE事件展开,首次给出地磁平静环境下STEVE扰动GNSS导航卫星信号的观测证据。STEVE即强热发射速度增强现象,属于亚极光区窄带状光学弧状结构,常伴随栅栏状绿光,以往研究多关注地磁扰动条件下STEVE对导航信号的影响,而本次事件Kp指数约为2-,整体空间天气状态平静,为南半球、南极地区为数不多的STEVE实地观测案例。
研究依托南极Troll与SANAE IV两个台站开展观测,设备包含全天空成像仪、两台50赫兹高分辨率GNSS闪烁监测接收机,同时采集多台磁强计、行星际磁场等地磁环境数据,受数据质量限制,本次事件没有可用的低轨卫星原位探测数据,主要依靠地面设备完成分析。研究人员将电离层穿刺点IPP投影到不同高度,结合无电离层线性组合IFLC方法区分折射与衍射带来的信号扰动,重点分析相位闪烁指数、幅度闪烁指数的变化,同时对比卫星轨迹和STEVE光学弧带的空间位置关系。观测期间STEVE持续约一小时,从23:18UT至00:18UT,结构在垂直方向具备高度动态变化特征,10分钟内表观高度从230-250km下降至170-200km。
观测结果显示,当GNSS信号传播路径穿过STEVE弧带时,相位、幅度闪烁指数明显抬升,数值达到接收机噪声水平两倍以上,而卫星穿过离散极光、栅栏结构区域时并未出现同类信号扰动。信号扰动强弱和卫星穿越几何形态直接相关,垂直穿过STEVE前沿的卫星产生的闪烁扰动更为显著,沿切线掠过的卫星信号波动相对微弱。IFLC分析表明,该次事件中绝大多数相位扰动来源于电离层折射效应,部分幅度闪烁则暗示存在数百米尺度的等离子体小尺度不规则结构。两台接收机数据存在差异,Troll台站接收机本底噪声更高,观测到的扰动效果不如SANAE IV台站清晰。文章推测温度梯度不稳定性与电离层反馈不稳定性是生成等离子体不规则结构的潜在机制,但受观测条件约束,还无法得出确定结论。
该研究证实,即便在地磁平静无强磁暴的环境下,强度偏弱的STEVE事件依然能够造成导航卫星信号的可测量扰动,打破只有剧烈地磁活动才会引发STEVE相关电离层扰动的固有认知。南极海岸周边有大量科考作业与海上航行活动,高度依赖GNSS定位,这意味着亚极光区的STEVE现象应当被纳入GNSS性能评估的考量范畴。论文同时指出本次研究的局限,本次仅为单例事件,缺少强地磁条件下强STEVE事件的统计分析,后续需要更多观测样本,进一步厘清STEVE引发信号扰动的完整物理机制,评估其对星基导航系统的实际风险。
基于SSB的NR NTN低地轨道定位可实现精度和Cramer Rao界限(Achievable Accuracy and Cramer Rao Bounds for SSB Based LEO Positioning in NR NTN)
2026年8月10日,该论文预印本发布于arXiv平台,研究面向5G新空口非地面网络(NR NTN),研究基于同步信号块SSB的低轨卫星定位可实现精度与克拉美-罗下界CRLB。低轨巨型星座可以作为全球导航系统的补充,Starlink规划的移动通信业务将遵循NR NTN标准广播卫星星历,定位参考信号PRS属于可选信号,会占用网络吞吐量,而SSB持续广播,适合机会式定位,现有研究缺少针对SSB定位的估计理论性能边界分析,本文就此开展推导与仿真评估。
论文首先介绍SSB信号结构,S波段非地面网络配置下子载波间隔30kHz,SSB占用4个OFDM符号与240个子载波,接收机解码PBCH之后可以利用全部资源单元获取伪距与多普勒两类观测量。研究推导单份SSB信号对应时延、载波频偏的CRLB,该边界由SSB完整时频能量分布决定,伪距估计精度受信号均方根带宽约束,多普勒估计精度受时间孔径约束,时延与频偏估计相互解耦,观测量噪声方差随接收信噪比变化。在此基础上构建多历元、多卫星的费希尔信息矩阵,联合约束静止用户三维位置、接收机钟偏与钟漂,每一条SSB量测根据自身接收信噪比得到和距离相关的方差权重,使估计器和性能边界共用同一物理噪声模型,区别于以往采用统一固定权重的处理方式,接收机直接从接收的SSB中估计信噪比,以此确定加权系数。研究采用带回溯阻尼高斯-牛顿加权最小二乘算法完成状态求解,同时分析从理论精度边界转向实际定位准确度需要考虑的各类偏差源,仿真场景中电离层、对流层延迟可以预先补偿,卫星星历误差、非线性最小二乘引入的偏差都处于极低水平,理论精度下界可近似当作准确度下界。
仿真采用基于Starlink移动通信业务方案构建的星座模型,共计12000颗低轨卫星,地面仿真用户设置于慕尼黑,仰角40度以上卫星视为可视,优先选择多普勒为正的升起卫星参与解算,开展4000次蒙特卡洛仿真。仿真结果表明历元数量与采样间隔共同影响定位边界,采样间隔增大可以带来几何多样性增益,但增益会随卫星可视时长达到饱和,论文选定20个历元、采样间隔3.2秒的批处理配置。在该配置下定位CRLB约0.52米,加权最小二乘估计器的实际均方根误差能够紧密跟随瞬时CRLB,实现亚米级三维定位精度,伪距是高精度定位的主要贡献来源。真实部署场景还会受到补偿后大气残差、星历量化偏差的影响,会进一步拉大实际误差和理论下界之间的差距。
该研究明确了在不对NR NTN标准做任何修改的前提下,依靠SSB开展低轨机会式定位所能达到的理论性能上限,仿真验证加权最小二乘算法可以逼近该理论边界,为后续NTN低轨定位的实际部署提供性能参考依据。