业内动态

PNT每日动态-20260626

    1.洛克希德·马丁公司研发量子导航传感器,拟与GPS协同提升军事定位抗干扰能力。

The quantum insider网站2026年6月25日报道,洛克希德·马丁公司(Lockheed Martin)宣布正在投资量子导航传感器技术,使其与全球定位系统(GPS)协同运作。由于GPS信号在复杂地形或军事电子战环境中易受干扰,且传统惯性导航系统存在误差漂移问题,该公司致力于构建分层导航系统:由GPS提供全球基础定位,量子传感器利用量子效应进行高精度运动测量,在信号受阻时维持和修正位置。目前该技术处于测试阶段,洛克希德·马丁公司正与Q-CTRL、AOSense等企业合作,并参与美国国防部相关项目,推动设备小型化和坚固化,以适应飞机、舰船等实地防御平台。此举建立在公司现有GPS III及下一代GPS IIIF卫星的高抗干扰能力基础之上,旨在为多领域军事作战提供更稳健的定位、导航和授时(PNT)保障。

    2.霍尼韦尔公司推出专为无人航空系统打造的紧凑型导航系统Kestrel。

EE Journal网站2026年6月18日报道,霍尼韦尔公司推出名为Kestrel的紧凑型导航系统,该产品专为无人航空系统打造,可在GPS信号衰减、遭干扰或欺骗的复杂对抗环境中保障飞行器稳定运行,系统整合霍尼韦尔航空HG3900微机电惯性测量单元、M码接收机与多全球卫星导航系统接收机,适配2、3类协同作战飞机、巡飞弹平台,也可用于对体积、重量、功耗与成本要求严苛的有人机,霍尼韦尔航空导航与传感器副总裁兼总经理Matt Picchetti表示,该产品贴合当下无人作战对小型化、轻量化、高性价比高韧性导航技术的需求,弥补传统GPS系统在复杂环境下的性能短板,Kestrel属于嵌入式卫星导航/惯性导航一体化设备,面向全球军工与商用客户提供小型化、高精度、安全定位的先进惯性导航方案,相较市面同类导航产品,其体积重量缩减40%,无人机导航精度最高提升80%,成本最高降低50%,便于大规模批量部署无人机,同时能将无人机损耗率降低60%,任务续航距离提升一倍以上,其核心优势是可脱离可靠卫星导航信号独立运行,依靠自身设备持续输出位置、速度与姿态数据,满足军用飞行器在卫星导航受限区域的作业需求。

    3.德国LITEF公司开发出抗GPS干扰和欺骗的韧性接收器。

Aviation Daily网站2026年6月11日报道,美诺斯罗普·格鲁曼公司的德国子公司LITEF,正研发可抵御GPS干扰与欺骗的接收设备,当下全球冲突区域增多,民用航空器频繁遭遇全球导航卫星系统信号被干扰、欺骗的问题,而航空器常用的惯性基准系统虽不受这类问题影响,却存在每小时产生2海里偏差的漂移问题,通常需要依靠GNSS修正误差,为此具备欺骗检测及应对能力的惯性系统能有效提升民航飞行安全。作为多款机型及无人设备GPS接收器供应商,LITEF公司推出的LCR-110型卫星导航辅助惯性系统,可比对GPS数据与预设位置识别卫星故障和信号欺骗,能在三至六秒内识别出低至1海里的位置偏移,还可借助卡尔曼滤波器结合短期数据计算位置完整性。该公司表示,系统察觉信号欺骗时往往已受到错误数据影响,因此企业计划研发全新反欺骗算法,同时研究识别低至0.1海里位置偏移的技术。据介绍,搭载更强抗欺骗能力、配套更高算力的新一代接收器,完成研发与认证预计需要五至六年时间,LITEF公司也考虑推出侧重反欺骗功能的过渡款产品。

学术动态

    RTK增强与INS组合对GNSS定位精度及连续性的影响——基于内河航道的基准测试研究(Impact of RTK Augmentation and INS Integration on GNSS Positioning Accuracy and Continuity: A Benchmarking Study on Inland Waterways)

2026年6月,该论文发表于预印本平台arXiv。文章旨在解决内河航道(受限水域)中自动驾驶船舶对高精度、高可靠性定位的需求。文章通过实船实验和静态基准测试,系统性地评估了不同配置下的接收机性能。

内河航道环境复杂,桥梁、码头墙和植被会遮挡卫星信号和蜂窝网络(NTRIP),导致RTK修正数据丢失和定位模式切换(如RTK-fixed降级为单点定位)。这种模式转换往往伴随着定位跳变和不确定性的剧烈变化,对依赖平稳状态估计的自动驾驶系统构成威胁。

作者采用了三种主要实验手段:

(1)实船桥梁穿越测试:使用配备AsteRx-i3 D Pro+ GNSS/INS接收机的无人船Maverick,在比利时运河中记录了经过桥梁时的动态数据,重点分析信号遮挡期间的模式转换行为。

(2)静态基准测试:在已知位置进行静态观测,对比四种配置下的定位残差和接收机报告的不确定性,包括:(i) 独立GNSS(无RTK)、(ii) 集成INS的GNSS(无RTK)、(iii) RTK-GNSS、(iv) RTK-GNSS/INS。

(3)闭环路径跟踪实验:在反馈控制系统中使用集成后的GNSS/INS数据作为导航输入,测试船舶在有无RTK增强情况下的实际路径跟踪表现。

文章主要结论与发现为:

(1)RTK是精度的核心:RTK增强是将定位误差从米级(Standalone)降低到厘米级(RTK-fixed)的决定性因素。

(2)INS的作用与局限:INS集成主要改善了短时间内的解算连续性,防止信号短暂丢失时的位置跳变。然而,INS并不能消除RTK恢复时产生的“状态跳变”(文中观测到沿航迹方向跳变超过1米)。

(3)不确定性不一致性:接收机报告的不确定性在不同模式下表现不一。在模式转换期间(特别是恢复RTK时),接收机的不确定性报告可能与实际物理性能变化不完全一致(例如内部时钟重同步导致的虚假不确定性降低)。

研究表明,仅仅依赖接收机内置的融合算法是不够的。为了实现空间上连续且不确定性一致的定位,自动驾驶系统必须引入更高层级的状态估计器(Higher-level state estimation)来监控模式转换并平滑处理过渡期间的状态。

    干扰和欺骗下CRPA GNSS接收机时空干扰抑制的实验评估(Experimental Evaluation of Spatial–Temporal Interference Mitigation in CRPA GNSS Receivers Under Jamming and Spoofing)

2026年6月9日,该论文刊载于MDPI开源期刊《Electronics》,作者为土耳其托卡特加济奥斯曼帕夏大学的FurkanKarlitepe。该论文针对现有GNSS抗干扰研究多局限仿真、实验室环境,缺少车载动态实测对比的空白,开展可控接收阵列天线(CRPA)接收机空时干扰抑制实地对照试验,对比传统时频域抗干扰方案与时域空时自适应处理(STAP)架构的实际抗压制、抗欺骗干扰性能。

该论文先建立GPS、北斗、格洛纳斯、伽利略单频L1码与载波相位观测模型,说明单频设备无法通过双频消除电离层误差,载波相位定位精度更高但更易受干扰破坏;随后介绍CRPA阵列抗干扰基础,阐述商用设备主流MVDR空域波束成形算法原理,同时对比自适应陷波滤波、脉冲消隐两类传统时频域抑制手段的适用场景与固有缺陷,自适应陷波滤波低复杂度、适合窄带连续干扰,高强度干扰下会失真有用信号,脉冲消隐针对脉冲类短时干扰,过度处理会降低载噪比,二者单独使用难以应对宽带、欺骗类复杂干扰。论文进一步推导STAP算法空时协方差矩阵与空时导向矢量公式,指出其在MVDR基础上拓展时域维度,可同步抑制空间与时域相关干扰,但会增加设备存储与实时运算延迟。试验采用HackRF One软件无线电搭配GNSS-SDR生成可控GPS L1干扰,压制干扰峰值50 dB-Hz、欺骗干扰最高32 dB-Hz,两套搭载不同抗干扰架构的商用CRPA接收机同车搭载,配合CubeOrange+飞控同步采集数据,车辆分别以60km/h、70km/h、80km/h行驶,每组试验总长15分钟,分为无干扰基准、压制干扰、欺骗干扰各5分钟,以水平精度因子HDOP、可视卫星数量、定位可用率、RSSI信号强度、坐标偏移量作为评价指标。实测结果显示,无干扰基准场景下两套设备均可稳定定位,STAP架构可稳定捕获更多卫星;进入欺骗、高强度压制干扰环境后,传统时频域方案性能大幅衰减,最多丢失九成可视卫星,HDOP峰值突破100,坐标漂移随车速提升持续加剧,而STAP架构全程可视卫星稳定维持27至28颗,HDOP均值始终低于1,定位可用率100%,坐标偏移幅度远小于对照组。论文明确本次试验属于整机系统层面对比,商用接收机硬件、固件存在厂商私有参数,无法单纯证明算法绝对优劣,且试验缺少高精度RTK真值轨迹,仅能对比两套设备相对坐标偏差,存在一定局限性。

该论文最终得出结论,传统自适应陷波滤波加脉冲消隐的时频域方案计算开销低,无干扰环境表现稳定,但面对欺骗、高强度压制干扰时卫星跟踪与定位精度会严重恶化;STAP空时联合处理CRPA在车载动态场景下抗干扰、抗欺骗稳定性显著更强。作者提出后续可研发融合轻量化时频预处理与STAP的混合抗干扰架构,拓展机载、船载场景试验验证,同时结合联邦学习、分布式预测补偿搭建网络化抗欺骗导航体系。