业内动态

PNT每日动态-20260717

    1.美国海军陆战队岩国航空站新增GPS进近程序,首次实现南向跑道仪表进近。

Stars and Stripes网站2026年7月15日报道,美国海军陆战队驻日本岩国航空站(MCAS Iwakuni)于7月9日正式启用了两条新的卫星导航进近程序,首次为南向20号跑道提供了专用仪表进近能力。该程序基于所需导航性能(RNP)技术,旨在使军民用飞机在低能见度条件下安全着陆,并彻底解决以往进近航线必须从宫岛(严岛神社所在地)这一联合国教科文组织世界遗产地上空飞越的难题。值得注意的是,威廉姆斯指出,新的GPS进近程序无需在机场加装任何额外设备,亦未产生新的维护或修理费用。相较于南向跑道此前的困境,该基地北向02号跑道拥有多种进近和雷达程序,挑战性要低得多。此举由美军、日本全日空航空公司(ANA)及日美航空管理部门协调两年后实现,被基地指挥官评价为提升航空安全与运行效率的重大进步。

    2.日本ArkEdge航天公司建立“新木场实验室”,用于制造月球导航演示卫星。

2026年7月14日外媒消息,日本ArkEdge航天公司在东京江东区新木场片区落成新木场实验室,该实验室依托日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)太空战略基金、隶属于“月球导航系统技术”项目建设,内部配备无尘车间与各类测量仪器,计划2026年7月正式投入运营,实验室投用标志着该企业100公斤级月球导航演示卫星进入制造阶段。JAXA早在2024年11月就选定ArkEdge Space参与此项太空战略基金项目,此后企业持续推进月球导航载荷、100公斤级演示微小卫星、任务运行方案及任务评估系统的研发工作。本次规划任务将依托环月轨道演示卫星与部署在月球表面的接收设备,完成月球导航信号收发技术验证,ArkEdge航天公司的研发工作重点兼顾与美国国家航空航天局国际月球通信导航框架LunaNet的兼容性,力求贴合LunaNet互操作性规范与空间信号推荐标准,同时企业还针对未来收发设备设计,开展国际频谱协调、信号规范、频率分配及信号干扰相关研究。随着月球探索逐步拓展至货物运输、月球车作业、月球资源开发等领域,定位、导航与授时(PNT)基础设施将成为保障月球可持续活动的核心支撑技术。

    3.Uav-Defence网站刊发文章《欧洲GPS干扰危机:43万起事件对关键基础设施运营商意味着什么》。

2026年7月13日,Uav-Defence网站刊发文章聚焦欧洲GPS干扰危机,披露2022年欧洲累计发生43万起GPS干扰事件,2021至2024年航空GPS信号丢失事件涨幅达220%,干扰高发于波罗的海、黑海、东地中海周边多国,多由国家行为体军用电子战设备引发,分为压制式干扰与欺骗式干扰两类,前者以射频噪声屏蔽卫星信号、易检测,后者伪造定位授时信号、隐蔽性强,二者分别会造成设备无定位、系统采信虚假数据,严重冲击各类关键基础设施。民航会出现导航失效、地形告警误报、航班延误备降,海运船舶AIS定位错乱、港口自动化装卸失灵,电网因授时失准引发相位失衡甚至区域性停电,4G/5G基站同步故障导致通讯中断。同时GPS拒止环境放大无人机威胁,先进无人机依靠惯性、光流、地形匹配设备持续作业,传统依赖卫星坐标的反无人机系统彻底失效,敌对势力还会借助干扰屏蔽自身无人机活动。文章介绍微多普勒雷达、无源射频探测、光电热成像多层级反无人机侦测技术,搭配定向干扰压制、欺骗接管设备实现威胁处置,并给出五大防护方案:开展设施GNSS脆弱性排查、部署原子钟等备用授时设备、融合多传感器反无人机系统、制定干扰应急处置预案、对接空域安全专家搭建定制防护体系。13个欧盟成员国已联名提请欧盟委员会介入,欧航局与欧洲空管出台22点协同治理路线图,推进传统VOR、DME地面导航设施优化,文章强调单一防护手段无法应对持续升级的电子战与无人机威胁,关键基础设施必须构建多层韧性防护体系。

学术动态

    基于NR NTN的SSB低地球轨道卫星机会定位(Opportunistic Positioning with LEO Satellites based on SSB from NR NTN)

2026年7月1日,该论文于发布至arXiv,拟投递2026 IEEE未来网络世界论坛,由华为慕尼黑海森堡研究中心与慕尼黑工业大学测绘天文物理研究所联合撰写,聚焦基于NR NTN同步信号块SSB的低轨卫星机会定位技术。

现有星链等低轨巨型星座仅承载通信,缺少标准化定位支撑,主流NTN定位方案依赖非持续广播的PRS定位参考信号,部分仅依靠多普勒测算定位精度有限,本文首次完整依托NR NTN标准自带SSB信号融合伪距与多普勒观测实现无改造定位,核心创新包含四方面:一是论证地面终端未与卫星同步时,可从NR NTN广播信号提取卫星星历,SSB为持续广播信号,无需专用调度与辅助数据,重复周期短、资源单元丰富,相比PRS更适配机会式接收,文中梳理卫星10ms无线帧对齐逻辑,推导SSB发射时刻计算公式,并通过SIB19系统信息块获取服务星与邻星星历,借助轨道传播得到SSB发射瞬时卫星位置速度;二是构建多普勒频偏与伪距观测模型,综合接收机钟偏、钟漂误差,针对伪距存在的每颗卫星独立10ms整数模糊度,仅依靠卫星轨道几何边界完成解算,无需星间差分或先验位置,利用低轨卫星高度、最小仰角约束几何距离区间,单颗卫星即可锁定模糊度对应区间,多星观测交集可精准确定钟偏小数部分;三是建立融合两类观测的加权最小二乘定位求解框架,选用自适应阻尼高斯牛顿迭代算法适配低轨病态几何,未知量包含用户三维位置、钟偏与钟漂,多卫星、多轮次SSB观测联合运算提升定位稳健性;四是搭建贴合星链的仿真模型,设置两套星座场景,分别为2026年6月现有9903颗非直连手机卫星、规划12000颗星链移动卫星服务星座,仿真地点选定慕尼黑,设定30度最低可视仰角,单次试验400组噪声、时钟误差样本,结果显示增加观测数量与观测间隔可优化几何多样性、降低定位误差,25次观测、3.2秒间隔条件下,两套星座平均三维定位误差分别为8.2米、6.1米,九成试验定位误差低于20米,定位精度对伪距测量噪声敏感度高于多普勒,即便测量噪声偏大,整套方案仍可维持数十米级定位效果,全程无需修改现有NR NTN协议标准。

论文最终得出结论,依托低轨NR NTN持续广播的SSB开展机会定位具备落地价值,无需专用定位信号,资源利用率高,在海量低轨星座部署场景下可作为GNSS之外的补充定位手段。

    可扩展的地面GNSS干扰器直接定位与消除:低地球轨道单星和多天线实验(Complexity-Scalable Direct Geolocation and Cancellation of Terrestrial GNSS Jammers: Single-Satellite and Multi-Antenna Experiments in Low Earth Orbit)

2026年7月2日,本论文已投递至ION GNSS+ 2026会议,由欧盟联合研究中心、欧空局、格拉茨工业大学等机构科研人员联合撰写。该论文指出当下GNSS地面接收信号功率微弱,极易受地面干扰机压制、欺骗,低轨立方星可用于太空监测GNSS射频干扰,但这类卫星受体积、重量、功耗限制,星上算力与数传带宽不足;传统两步式无源定位存在精度差、多干扰源匹配困难的缺陷,标准直接定位技术虽定位精度更高,却具备极高运算复杂度,难以在轨部署,海量原始I/Q采样下传还会带来巨大时延,为此论文围绕准直接定位算法QDG展开完整理论推导与在轨实测验证。

论文先梳理传统射频定位技术缺陷,对比两步式定位与直接定位DG/DPD的优劣,指出DG/DPD依赖GPU并行计算、无法适配小型低轨卫星的痛点,引出QDG这套低复杂度无源定位算法体系,完整搭建单卫星单天线、双天线场景下的信号数学模型,基于短时傅里叶变换完成I/Q采样时频域预处理,通过直方图拟合估算噪声基底,设置虚警率阈值筛选含有效信号的时频格点,实现可控数据压缩,同时分别推导双天线基于到达相位差、到达频差的互相关近似计算方法,以及单天线仅匹配多普勒残差积分的相关求解方案,借助半相干累加提升定位信噪比,并推导克拉美罗下界,综合卫星轨道、钟差、地形高程、天线相位等误差构建费希尔信息矩阵,量化定位精度理论上限。论文进一步研究干扰抵消分离技术,提出阵列波束赋形零陷调向与时频域滤波两种方案,双天线阵列可朝强干扰方向形成零陷完成信号抵消,但受天线数量限制仅能抑制单路干扰,且对相位幅度误差敏感。时频滤波依靠二进制掩码剔除目标干扰对应时频格点,无需阵列校准,可并行分离多路干扰,灵活性更强。

依托2025年挪威安德于亚Jammertest实测活动开展在轨试验,试验载体为改造后的3U立方星OPS-SAT PRETTY,地面布设50瓦连续波L5频段干扰机,卫星过境期间采集27段1秒I/Q原始采样,总数据量约1GB,实测结合8比特量化与0.001虚警率噪声过滤,可将原始数据压缩至0.76MB,压缩比超99.9%,仅0.08%时频格点承载有效信号能量,采用QDG算法解算后,干扰机定位结果落在真实位置0.5平方公里范围内,95%误差椭圆长半轴约900米、短半轴仅50米,实际精度贴近理论克拉美罗下界。对强测试干扰做抵消处理后,算法可识别2000公里外波罗的海区域微弱远程干扰源,该区域与航空ADS-B广播导航完整性指标异常区域完全对应。

论文最终证实QDG依靠时频压缩与简化相关运算,大幅降低定位计算复杂度,适配算力、带宽受限的低轨小型卫星,既可在轨实时解算,也可下传压缩数据地面处理,单颗改造立方星就能实现近实时地面GNSS干扰测绘,时频滤波抵消方案可有效发掘被强干扰遮蔽的远距离微弱射频源;论文同时提出后续研究方向,计划开展多卫星组网场景验证,并将整套压缩、定位算法固化至星载低功耗处理硬件。