美国太空军准备发射GPS III系列第9颗卫星。
2026年1月21日,美国太空军太空系统司令部(SSC)与作战部队司令部(CFC)称GPS III系列第9颗卫星(SV09),最早将于2026年1月25日由SpaceX公司猎鹰9号火箭从卡纳维拉尔角太空军基地SLC-40发射台发射。此次任务借鉴2024年12月“快速响应开拓者”发射及2025年5月GPS III-7(SV08)发射模式,CFC下属的第31任务Delta支队(Mission Delta 31)与洛克希德·马丁公司合作,缩短卫星与火箭集成时间。此次任务还对发射载具进行了调整:原计划由“火神”火箭执行的本次任务改为猎鹰9号,而原拟由猎鹰重型火箭承担的后续GPS IIIF任务则调整为“火神”火箭执行,以此保持任务安排的灵活性。SV09搭载M码技术,可提升定位精度与抗干扰能力,增强GPS星座稳健性及美军作战杀伤力,SSC、CFC等多部门协作保障任务,展现快速部署太空资产的能力。

美国广播协会加速部署广播定位系统作为GPS地面补充方案。
Inside GNSS网站2026年1月22日报道,美国国家广播协会(NAB)宣布强化广播定位系统(BPS)开发,任命两名高管专职推进该地面授时与定位服务。NAB主席兼首席执行官Curtis LeGeyt证实,已任命前首席技术官Sam Matheny为执行副总裁、前高级技术副总裁Tariq Mondal为副总裁,专职负责广播定位系统(BPS)项目。BPS是一种通过电视广播信号提供定位、导航与授时(PNT)服务的地面系统,被定位为GPS的补充性地面服务。该项目已获得关键技术验证。美国国家标准与技术研究院科学家在2025年初向导航学会提交的同行评审论文中确认,BPS在时间传递方面的稳定性“与全球导航卫星系统(GNSS)相当或更优”,是“可行的补充PNT解决方案”。2025年8月,交通部向NAB授予合同,联合关键基础设施合作伙伴Dominion Energy开展现场试验。技术实现层面,BPS信号通过已部署下一代电视标准ATSC 3.0(NextGen TV)的广播台传输。目前约80%的美国人口已被至少一座ATSC 3.0标准电视台覆盖。NAB于2025年初向联邦通信委员会(FCC)提交请愿,建议前55大市场的电视台于2028年前完成标准过渡,其余市场于2030年前完成。FCC已于2025年10月28日全票通过提案规则制定通知,首轮意见征询已于1月20日截止。LeGeyt强调,BPS采用“体系中的体系”架构理念,利用现有频谱与物理基础设施,但“并非万能方案”,国家级GPS备份需要多套系统协同。他表示NAB愿意协助政府“将靶心从GPS上移开”,但承认全国性地面系统部署“相对经济但并非免费”,期待政府在该议题上提供领导力。

ANELLO光子学公司获美军2000万美元资助推进无GPS导航系统量产。
美通社(PR Newswire)2026年1月22日报道,位于加州圣克拉拉的ANELLO光子学公司(ANELLO Photonics)宣布入选美国国防部“加速创新技术采购与部署计划”(APFIT),获得2000万美元资金支持。该计划由国防部负责研究与工程的副部长办公室于2022财年设立,旨在推动成熟度高、可快速部署的技术进入批量生产阶段。此次获选的核心产品为ANELLO自主研发的硅光子光学陀螺仪(SiPhOG),这是一种基于集成光子片上系统技术的固态高精度惯性导航装置。该技术可在GPS信号受到干扰、屏蔽或完全失效的环境中,为军事平台提供独立的定位、导航与授时(PNT)能力。ANELLO在国防领域已建立技术认可基础。此前该公司已获得美国海军一期小企业创新研究(SBIR)资助与陆军二期SBIR奖项,并在多个关键任务场景中完成技术验证。公司首席执行官Mario Paniccia博士表示,此次资助将在海军与海军陆战队的支持下,加速GPS独立导航技术向作战级自主能力的转化。ANELLO的技术组合包含超过40项已授权专利和44项待审专利,并配备基于人工智能的传感器融合引擎,可实现多源数据的智能整合与误差修正。国防部此次选择该公司,反映出美军对GPS拒止/降级环境下作战能力的迫切需求。

学术动态
关于城市和农村场景下LEO-PNT系统测距精度与干扰鲁棒性的比较研究(A Comparative study on ranging accuracy and interference robustness of LEO-PNT systems in urban and rural scenarios)
2025年12月1日,该论文发表于《Satellite Navigation》期刊,由Guillem Foreman-Campins、José A. López-Salcedo及Elena Simona Lohan共同撰写,旨在对比分析低轨卫星定位导航授时(LEO-PNT)系统在城乡场景下的测距精度与抗干扰能力,探究载波频率、星座设计、与全球导航卫星系统(GNSS)融合及卫星发射功率对系统性能的影响。
研究采用半解析方法,结合19.2万次蒙特卡洛模拟,通过自研卫星星座模拟器,对欧洲地区400名用户在5种典型户外场景(含城市非视距、城市视距、农村非视距、农村视距及标称户外场景)、480个卫星时间位置实例下的性能展开分析,涉及12种独立星座(含Marchionne系列、Çelikbilek系列、Iridium-like等LEO星座及GPS、伽利略等GNSS星座)与12种LEO-GNSS混合星座。结果显示,50 dBm的中等等效全向辐射功率(EIRP)已足够使LEO-PNT系统在C频段、GNSS性能受限的城市场景中实现高户外精度;成本效益最优的混合方案为“CentiSpace-like+北斗”与“Çelikbilek 1+GPS+伽利略”,此类方案中LEO卫星保障复杂环境性能,GNSS确保常规场景稳定性;最有效的系统设计为采用“Çelikbilek 1”星座,搭配50 dBm EIRP及5 GHz或更高载波频率。
此外,研究发现优化卫星几何分布的LEO星座(如Çelikbilek 1)比优化载噪比(C/N₀)的星座定位精度更优;50 dBm EIRP在各户外场景均能实现良好精度,67 dBm EIRP虽提升C/N₀,但因受轨道、时钟等误差限制,精度提升有限且增加卫星成本;C频段及以上高频段因可分配更高带宽、减小接收天线尺寸,能缓解干扰问题;小型LEO星座(如CentiSpace-like)可满足中等精度需求,与GNSS融合仅在复杂场景有明显作用,而中型LEO星座(如Çelikbilek 1、Marchionne 2)与GNSS融合在全场景均有显著增益,是成本效益平衡点。该研究为LEO-PNT系统设计提供关键参考,明确了不同场景下星座、功率、频率的最优配置,对提升复杂环境下PNT可靠性具有重要意义。
基于时间戳控的GPS欺骗攻击针对MAVLink 2.0无人机通信协议的实证研究(Timestamp Manipulation-Based GPS Spoofing Attacks on the MAVLink 2.0 Protocol for UAV Communication: An Empirical Study)
2025年12月15日,该论文发表于《IEEE Transactions on Communications》(第74卷),2026年1月2日更新当前版本,由英国布里斯托大学布里斯托尔网络安全小组的Zack Colton、Alma Oracevic(IEEE会员)以及土耳其哈杰泰佩大学计算机工程系与布里斯托尔网络安全小组的Selma Dilek(IEEE会员)共同撰写,研究获英国布里斯托大学资助。论文聚焦无人机(UAV)通信常用的MAVLink 2.0协议安全漏洞,指出该协议虽支持消息签名,但签名方案存在高脆弱性,尤其针对依赖GPS同步时间的无人机,提出一种无需获取无人机密钥、基于GPS时间戳操纵的新型欺骗攻击,并通过仿真(SITL)、硬件在环(HITL)及全硬件测试验证攻击可行性,同时探讨应对措施及对其他GPS同步系统的影响。
在技术背景方面,论文介绍无人机系统含机身、飞控单元(FMU,如Pixhawk 6C)、遥测无线电(如433MHz频段的Holybro SiK Telemetry Radio V3)、GNSS传感器(如支持多星座的Holybro M10 GPS)及地面控制站(GCS,如MAVProxy);MAVLink 2.0协议帧支持扩展消息ID、载荷截断和可选签名,签名含链路ID、时间戳及基于共享密钥的截断SHA256哈希,时间戳为2015年1月1日格林尼治标准时间起的48位10微秒单位值,协议允许无实时时钟(RTC)时通过GPS锁定更新时间,此机制成为攻击突破口。实验设计与结果上,团队用Holybro X500 v2无人机套件、Pixhawk 6C飞控(运行ArduPilot固件)等设备,分三阶段测试:SITL测试通过Gazebo模拟器验证GPS时间戳欺骗可篡改无人机内部时钟、实现重放攻击及触发时间戳溢出导致拒绝服务(DoS);HITL测试将飞控移至硬件,调整固件参数后,观察到GPS欺骗对无RTC设备时钟的影响;全硬件测试通过无线电遥测通信,确认GPS时间戳欺骗可使无人机接受未来时间命令、触发48位时间戳溢出致持续DoS,且部分情况下需低级干预或硬件更换才能恢复。应对措施方面,论文提出多种方案:长期可引入全数据包加密(如类似TLS 1.3的密钥交换与有序发包),但需平衡延迟与硬件资源;轻量化方案可在签名前添加随机值防重放,或用启动后时间替代GPS时间作同步基准;需限制GPS时间戳跳变范围、频繁与GCS同步,必要时用一次性备用签名;同时强调协议需明确安全默认配置,避免依赖用户设置。
论文还指出研究局限,如受监管限制未用射频传输实现GPS欺骗、结果特定于单一飞控与固件,未来需扩展多平台测试,探索更优时间同步机制及资源受限系统的安全标准,其研究揭示MAVLink 2.0协议级漏洞,为无人机及物联网等依赖GPS同步的资源受限系统安全防护提供参考。