国外卫星导航系统发展现状与趋势

熊 超 ，刘宗毅，卢传芳，乌 萌

（1.地理信息工程国家重点实验室，西安 710054；2.西安测绘研究所，西安 710054；3.西安航天天绘数据技术有限公司，西安 710100）

0 引言

卫星导航系统能够为地表和近地空间的广大用户提供全天时、全天候、高精度的导航、定位和授时服务，是拓展人类活动和促进社会发展的重要基础设施。作为独立自主的大国，建立本国的卫星导航、定位和授时系统，对保障各国经济的正常运行和国防安全都至关重要。一个国家必须有自己独立的坐标系统，要确定这个坐标系统，全球卫星导航系统是最重要的手段之一。如果没有自己的卫星导航系统，势必要依赖国外的卫星导航系统，其可靠性和安全性都很难得到保证。此外，建立卫星导航系统不仅能彰显国家的综合国力，而且能在世界上争取到更多的话语权。

随着世界经济和科技的发展，国外主要国家和区域，都在不断地发展和完善自己的卫星导航系统，如美国的全球定位系统（global positioning system, GPS），俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统（global navigation satellite system, GLONASS），欧盟的伽利略卫星导航系统（Galileo navigation satellite system, Galileo）[1]等。本文介绍了国外主要国家和区域卫星导航系统的发展情况，分析了其面临的问题及发展趋势，探讨了国外卫星导航系统发展的趋势对我国卫星导航系统发展的启示。

1 国外卫星导航系统发展情况

全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）是大多数国家现在和未来定位、导航、授时（positioning, navigation and timing, PNT）体系中的核心基石。近几年来，美国、欧盟、俄罗斯等继续推进和完善卫星导航系统建设，全球卫星导航系统建设步入新阶段。另一方面，为了继续掌握未来的“制导航权”，避免过度依赖GPS而带来的巨大风险，美军在推进建设第三代 GPS系统（the third generation of GPS system, GPS III）建设的同时，继续寻求各类补充PNT解决方案，开发新的替代系统，加强自主可控，减少对GNSS的依赖，努力实现具有稳定可靠的高精度PNT服务能力，维持在PNT领域的技术优势。

2018年，GNSS开始步入升级换代新阶段。美国空军发射了GPS III首颗卫星，开启了GPS III系统建设的新纪元；Galileo完成现阶段的部署并积极布局第二代 Galileo；GLONASS以提升信号精度和可用性为目标，预计在2019—2033年间发射4颗二代GLONASS-M卫星、9颗GLONASS-K卫星和33颗GLONASS-K2卫星。

1.1 美国GPS升级换代全面加速

2018年12月23日，由于技术和天气原因而多次推迟发射的GPS III首颗卫星，终于成功发射并进入中地球轨道，此次发射也被美空军称为“一个新时代的开始”。

2019年10月以来，关于GPS III卫星的进展有：

1）GPS III SV01卫星于2019年7月完成了在轨测试，2020年 1月，第一颗 GPS III卫星设为“健康”状态，开始播发伪随机噪声码（pseudo random noise code, PRN04），传输新的民用信号L1C，正式提供服务。

2）GPS III SV02于2019年8月22日完成发射，据美国GPS世界网2020年4月2日的报道，第二颗 GPS III卫星已经通过严格的在轨运行测试，正式加入GPS星座，空间飞行器编号（space vehicle number, SVN-75）或者PRN-18。

3）2020年6月30日，美国航天部队在佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地，用美国空间探索技术公司（Space Exploration Technologies Corp.，SpaceX）的“猎鹰9号（Falcon 9）”运载火箭，成功发射了第三颗GPS III卫星（GPS III SV03）。

4）2020年11月5日，用SpaceX的“猎鹰9号”运载火箭，成功发射了第四颗 GPS III卫星（GPS III SV04），该星将成为星座中第23颗具有军码能力的卫星，距离形成全球覆盖的24颗全能力M码星座只差一颗了。

5）GPS III SV05正在进行环境测试，预计它将于2021年投入使用。

6）GPS III SV06已经被转移到热真空测试室，并开始测试。

7）GPS III SV07、SV08和SV09目前在装配线上进行调试。

新的GPS III卫星能力有明显提升：卫星寿命延长至 15年，是第二代 GPS卫星使用寿命的两倍，精度较之前的第二代 GPS卫星提高了三倍，抗干扰能力提高了 8倍[2]。GPS III卫星可以依据实际需要，迅速关闭向特定地理位置发送的导航信号，第一代GPS卫星并不具备这种能力，第二代GPS卫星要关闭特定地区的导航信号，其操作也极为繁琐。GPS III还增加了新的 L1C民用信号，将首次实现同其他 GNSS的兼容互通。随着GPS III卫星的发射，美国将制定新的用户端接收机标准，研制新的用户端接收机，新的接收机使用者，将可通过Galileo及其它GNSS进行导航定位，可以进一步提高导航定位精准度和可靠性。

与此同时，美国也开始了GPS IIIF卫星的研制，GPS IIIF卫星计划则采用了完全不同的管理结构，进展会更快。GPS IIIF被称为GPS第八代卫星，计划建造22颗，2026年发射首颗卫星，2033年发射完成全部卫星。新卫星研发已于2019年启动，并将在2026年交付第一颗新型GPS IIIF卫星，美空军称之为GPS III的“新飞跃（new start）”。GPS IIIF卫星将在GPS III的基础上，再增加3个有效载荷：①搜索和救援有效载荷，用于地理定位应急应答器，并为陷入困境的用户提供快速援助与协调；②激光后向反射器阵列，它能够从世界各地的测量地点，进行独立测距和星历验证；③提供区域军事保护功能，可以将更高的军码信号功率集中到某个目标区域，这使得接收机的操作距离干扰机比目前军事信号的操作距离近 10倍以上。正在考虑在以后的GPS IIIF卫星上插入其他新功能，包括：在轨信号可编程性，部分由新的全数字导航有效载荷实现，可以从地面段上传新信号并向用户广播；定向交联，通过允许更频繁地更新每个卫星的时钟和星历数据来提高信号精度；卫星弹性升级，以确保GPS卫星能够在有争议的条件下继续运行。

GPS正在实施现代化改造，旨在提高系统的稳定性、定位与授时的精度、系统的可靠性以及抗干扰、抗毁伤与系统快速修复能力和导航战能力[3-4]。GPS现代化计划包括研发一系列具有新功能的卫星，主要包括：GPS IIR(M)、GPS IIF和GPS III。GPS现代化还包括控制部分，包括体系结构演化计划（architecture evolution plan，AEP）和下一代运行控制系统（next generation operational control system，OCX）。2020年 5月 14日，美国军事航天部队第二太空作战中队，首次对GPS III卫星（航天器编号 75）进行机动控制，同时保持在轨位置不变。机动控制过程中，卫星导航信号关闭，以防止用户接收到因卫星速度变化而产生的误差数据。此次机动控制在一个特殊任务区域进行，对其他GPS卫星及其信号质量都没有产生影响。这也是第二太空作战中队首次通过 AEP和 OCX完成新一代GPS卫星在轨机动控制，未来所有GPS III型卫星的相关操作和维护，也都将通过AEP和OCX完成。这次任务已经验证了相关试验方法、试验流程等，它们也将成为后续操作的标准规范。美空军在对下一代运行控制系统进行相关研制与设计的同时，加装了多层防护安全结构，具备解决网络安全与信息保证的能力，以此应对来自网络方面的安全威胁。图1为GPS空间和控制部分的升级计划。

图1 GPS空间段与控制段的现代化进程

据2019年4月30日报道，美国空军正在考虑将 GPS星座纳入军事空间结构的重设计划，该计划或包含开发具有通用接口、可重新编程的有效载荷以及在轨卫星导航系统防御能力的模块化卫星。此外，美国空军研究实验室（Air Force Research Laboratory, AFRL）的在轨数字波形生成器和导航技术卫星-3（navigation technology satellite-3,NTS-3）项目[5]，正在开发一种可重新编程的数字卫星导航有效载荷，它将搭载NTS-3进入地球静止轨道，旨在演示验证多项下一代 PNT技术，增强未来 GPS卫星的弹性，以更好地适应日益严峻的太空环境。NTS-3正在开发能够实现软件定义的 GPS接收器，以便能快速响应不断变化的外部环境。与在轨信号发生器一样，接收器可重新编程，从而增加了安全性和灵活性。NTS-3被作为下一代美国天基 PNT系统的培育和试验验证平台，会拓展现有卫星导航技术的边界，服务于未来的太空和全球挑战。NTS-3将为新一代GPS接收器铺平道路。它们将很容易满足作战人员的需求，并融入来自Galileo、GLONASS和北斗卫星导航系统（BeiDou navigation satellite system, BDS）导航卫星的信号。

1.2 俄罗斯积极部署GLOANSS-K2卫星

GLONASS-K2卫星不仅使用传统的频分多址（frequency division multiple access，FDMA）信号，还同时在所有GLONASS卫星的3个频段上，搭载了码分多址（code division multiple access，CDMA）信号[6]。新信号将使硬件造成的用户测距误差降低1个数量级，达到0.3 m，同时减少信号多径影响，实现实时误差低于 0.1 m的高精度导航。GLONASS-K2还将采用基于无源氢钟的新频率标准，进一步提升其性能。此外，为了提升城市区域内的信号可用性（此区域内用户难以从仰角低于25°的卫星接收到信号），俄罗斯于2019年起开始研发高轨道GLOANSS卫星。高轨道GLONASS卫星将由分布在3个轨道平面上的6颗GLONASS-B卫星组成，新卫星基于GLONASS-K平台设计，计划于2023年发射首颗星，2025年完成部署，届时GLONASS在东半球的导航精度将提高25%。

2019年6月，GLONASS-K2卫星的首席设计师表示，GLONASS-K2卫星将使GLONASS的精度从3～5 m提高到1 m以内。俄罗斯国家空间公司第一副总监，在2018年12月出版的《GPS World》（《GPS世界》）上撰文，对GLONASS-K2卫星将达到的精度给出了更精确的数字：“GLONASS-K2定义的任务需求，将用户误差定义为0.3 m，大大提高了GLONASS的用户性能。”GLONASS-K2卫星将发射9个导航频率信号，重约1 800 kg。GLONASS卫星将搭载核爆探测、无线电电子侦察等有效载荷，并不断推进 GLONASS与其他系统的互联互通，逐步建立起集定位导航、卫星通信、导航发射预警、核爆探测、气象监测等多种功能于一体的天基综合信息系统。俄罗斯计划在 2021年发射第一颗GLONASS-K2卫星[7]。预计到2030年，GLONASS星座将完全由24颗GLONASS-K2卫星组成。

GLONASS由于受经费限制，正积极通过星基增强和地基增强技术，提供米级、亚米级的精确位置服务。据国防科技信息网2019年 4月11日的消息，俄罗斯计划于2021年后，为GLONASS星座补充小卫星，名为“小 GLONASS”。 目前，GLONASS星座卫星已有三分之二超过有效寿命期，未来几年需要对星座进行彻底更新。《新GLONASS联邦专项计划2021—2030年构想》中提出，研制重500 kg以下的新卫星，卫星将仅搭载导航仪器，重量为“GLONASS-M”卫星（1.4 t）的三分之一。

1.3 Galileo完成现阶段部署并布局二代系统

2018年 7月 25日，Galileo再次成功发射四颗卫星。至此，Galileo完成组网，标志着Galileo完成阶段部署工作。不过，Galileo建设的步伐并未就此放缓。为了确保Galileo的连续运行，欧洲航天局（European Space Agency, ESA）已订购了第三批12颗卫星，准备作为在轨备份和替换2011年发射的较老卫星。目前，欧盟正在GNSS“地平线2020卫星导航项目（Horizon 2020 Satellite Navigation Programme, HSNAV）”的支持下，进行第二代 Galileo的系统与技术开发，ESA计划于2024年发射如图2所示的第二代伽利略卫星。

图2 ESA计划于2024年发射第二代Galileo卫星

2020年 8月 14日，ESA要求欧洲卫星制造商、德国不莱梅轨道高技术系统公司（Orbitale Hochtechnologie Bremen-System AG, OHB）、泰雷兹·阿莱尼亚宇航公司（Thales Alenia Space, TAS）与空中客车公司（Airbus Group）提交第一批伽利略第二代（Galileo second generation, G2）卫星的投标方案。ESA表示，G2星座最终将由 24颗运行的卫星和 6颗备用的卫星组成，可提供第一代Galileo卫星的所有服务和能力，并有重大的改进以及新的服务和能力，如灵活的数字化设计、更长的设计寿命；此外，卫星还能在轨道进行重新配置，更好地满足用户的需求和实际使用的需要。

2019年 5月，ESA的导航创新支持计划（navigation innovation and support programme,NAVISP）研发项目合作伙伴公司，正在探索各种各样的方法，重点研究卫星导航信号的抗干扰和欺骗技术。主要包括GNSS干扰检测和分析系统，通过实时监测所有民用GNSS信号，自动检测、分类和定位某一特定区域内所有的有意干扰源；开发德拉科纳夫（DRACONAV）加固卫星导航模块，结合硬件和软件创新来对抗干扰和欺骗；创建一个利用软件定义的无线电分析Galileo信号系统，为用户检验信号是否真实或者被欺骗；评估海洋环境中多路径和干扰对PNT信息的影响；开发先进的射频干扰检测、警报和分析系统（advanced radio frequency interference detection, alerting and analysis system, ARFIDAAS），提供更广泛的频谱覆盖，搜索任何由有意或无意的干扰。NAVISP是欧洲航天局的一个项目，旨在为各成员国及其所属行业共同开发创出新的天基PNT解决方案，在竞争激烈和快速发展的全球PNT市场上，为欧洲工业提供支持，同时进一步支持成员国增强其在该领域的能力。

2 国外卫星导航系统发展面临的问题及发展趋势

GNSS核心部件及软件运行存在不稳定性，导致服务中断。当前各国的导航系统的发展呈现出一个加速发展的趋势。发展趋势主要有：主要国家和区域对卫星导航系统进行全面升级更新，并增强系统的稳定性，增强卫星抗毁抗干扰能力；与增强系统进行深度结合/耦合，提升导航保障能力；开发新的替代系统，加强自主可控性，减少对GNSS的依赖。

2.1 卫星导航系统面临的问题

2.1.1 GNSS导航服务稳定性有待加强

GNSS会受到诸如星载原子钟故障或者地面软件运行故障等因素，影响其提供的基本导航服务。例如Galileo在协调世界时（coordinated universal time，UTC）2019年 7月 10日 14—15时和 17时（北京时间 7月 10日 22—23时及 7月 11日 1时），出现3 h的数据中断，卫星工作状态、轨道、钟差及服务性能均出现中断，据专家分析，这是由于 Galileo广播星历没有更新[8]，造成除了测试中的两颗卫星外，其余22个卫星全数列为“无法使用”的情况，令Galileo陷入完全瘫痪状态，使用Galileo的电子装置均无法接收时间或定位信号。2019年7月13日，欧洲GNSS管理局（European GNSS Agency，GSA）再次发布警示，Galileo服务已全面中断。从故障现象推断可能是地面软件运行故障造成输入失败引起的[8]。UTC时间2019年7月16日19时（北京时间2019年7月17日3时），Galileo终于恢复服务，各项监测参数正常。

2.1.2 GNSS基本导航服务难以满足不断发展的用户需求

现有的卫星导航系统本身只提供基本导航服务。随着用户需求的不断增加，行业用户对导航服务性能提出了更高要求[9]。民航等生命安全领域用户，对导航系统的完好性要求较高，而目前卫星导航系统本身远不能达到民航用户的完好性要求；测绘用户主要关心精度，精度需求从分米级到毫米级不等；以自动驾驶为代表的智能交通用户，对精度、完好性和高精度定位的实时性均有苛刻的要求；金融、电力等政府企业用户，对授时的安全

性要求较高等[9]。现有的卫星导航系统难以在精度、完好性和高精度定位的实时性以及授时的安全性等方面满足用户需求，因此需要增强系统将卫星导航系统基本服务的能力加以提升。卫星导航增强系统是卫星导航系统建设中的一项重要内容，堪称卫星导航系统的“能力倍增器”。通过增强系统的辅助，及配合GNSS的使用，可以提高GNSS的定位精度等导航性能，以满足不同区域不同领域特殊的定位服务需求[9]。

2.1.3 GNSS抗干扰能力仍有待加强

2019年 4月，美国现代国防研究中心（The Center for Advanced Defense Studies, C4ADS）网站发布了一份报告，报告显示，俄罗斯正在积极有针对性地使用和发展其在 GNSS欺骗能力方面的优势，以实现其战术和战略目标。该报告的作者利用公开的数据和商业技术，检测并分析了俄罗斯在克里米亚及叙利亚的 GNSS欺骗模式；他们分析了当前俄罗斯进行 GNSS欺骗活动的不同案例，来追溯欺骗活动发生的位置和使用的系统；该报告审查了俄罗斯全境、被占领领土和海外军事设施的GNSS欺骗事件，发现自2016年2月以来，10个地点共发生了 9 883起疑似干扰事件，影响了1 311艘民用船只的导航系统。实施GNSS干扰的工具和方法正在迅速增加，世界各地发生此类事件的频率也在稳步增加。对GNSS的攻击，特别是对GPS的攻击，在每一个战场上会都构成一种积极的、紧迫的、破坏性的战略威胁。因此，无论是军用还是民用，都对GNSS抗干扰能力提出了更高的要求。

2.2 卫星导航系统发展趋势

2.2.1 对现有系统进行全面升级更新，提高系统稳定性，增强卫星抗毁抗干扰能力

GPS现代化是美国为了更好地满足军事需要以及扩展GPS的民用市场，而对全球定位系统实施的一项更新计划，通过卫星的升级换代，控制部分的改进，体系结构的演化，以及软件定义的模块化卫星研制部署等一系列升级更新措施，增强卫星系统的抗干扰性和稳定可靠性。通过不断发射和部署GPS III卫星，启动GPS IIIF卫星研制，以及提前研发导航技术卫星 NTS-3等一系列的动作，来实施现代化计划，GPS的定位、导航和授时能力将得到进一步提高，将为美军提供抗干扰能力更高和信号安全性更好的服务，同时可在未来作战中，剥夺其他国家使用GPS的权力，加强GPS对美军现代化战争中的支撑，增强导航战能力，例如美军在叙利亚战场上，采取了区域信号关闭或者增强以及欺骗策略，阻止对方使用GPS或者使用欺骗GPS信号。俄罗斯将积极部署GLONASS-K2卫星，对现有 GLONASS卫星进行全面升级更新，提供导航系统定位性能。Galileo积极布局第二代Galileo的系统与技术开发，并重点研究卫星导航信号的抗干扰和欺骗技术。

2.2.2 加大与增强系统深度结合/耦合力度，显著提升导航应用保障能力

目前，国外卫星导航增强系统主要分为星基增强系统（satellite based augmentation system, SBAS）和地基增强系统（ground based augmentation system,GBAS）两大类[10]。星基增强系统如美国的广域增强系统（wide area augmentation system, WAAS）、欧洲静地轨道导航重叠服务（European geostationary navigation overlay service, EGNOS）和俄罗斯差分改正监测系统（Russian system for differential correction and monitoring, SDCM）等[11]，地基增强系统如美国的局域增强系统（local area augmentation system，LAAS）等。这些卫星导航增强系统，综合使用了各种不同增强效果的导航增强技术，与卫星导航系统进行了深度结合/耦合，最终实现了其增强卫星导航服务性能的目的，显著提升了导航应用保障能力。

据GNSS内参网站2020年5月18日报道，ESA与TAS签订了两份EGNOS更新合同。第一份合同重点关注 EGNOS欧洲区域航空服务的升级，旨在提高能见度有限条件下的着陆安全性（从目前的一类盲降提高到二类盲降标准）。第二份合同重点研究将 EGNOS航空服务扩展到全球所需的相应调整和升级，其中涉及“高级接收机自主完整性监控（advanced receiver autonomous integrity monitoring，ARAIM）”设备以及Galileo的全球覆盖范围等相关问题。

近年来，全球低轨卫星星座的蓬勃发展，为低轨卫星导航增强系统的发展提供了新机遇。SpaceX的“星链（Starlink）”等互联网星座正在积极建设部署之中。目前，美国已经在“下一代铱星”系统上，实现了导航增强功能，中国航天科技集团有限公司近年发展的全球低轨卫星移动通信与空间互联网系统（即“鸿雁星座”），也将融合导航增强功能[9]。低轨导航增强与SBAS、GBAS等传统的导航增强系统有着本质的区别，具有划时代的意义，将推动卫星导航增强迈向一个崭新的时代[9]。“下一代铱星”系统使用了卫星时间和位置（satellite time and location, STL）技术，该技术是美国卫星公司（Satellites Inc.）研制、应用低轨卫星的一种PNT技术。STL系统可以用于室内和“都市峡谷”等遮蔽区域，这一点恰恰能够弥补GNSS基本导航服务性能缺陷。

2.2.3 开发新的替代系统，加强自主可控，减少对GNSS的依赖

尽管GPS III已于2018年12月发射了首颗卫星，但美国国会、国防部以及工业界都对寻找GPS的备份方案保持高度兴趣。2019年1月，美国国会提高了一项名为“电子与电子设备”项目的预算，旨在开展GPS的地面备份系统的研究。据美国太空新闻网2020年2月12日报道，美国总统特朗普2月12日签署了一项行政指令，名为“负责任地使用PNT服务，加强国家弹性能力”，要求联邦政府努力提升基于GPS定位导航授时服务的安全性和弹性。该文件将指导各行政部门和相关机构，对基于GPS的关键基础设施的服务中断风险进行管控，这些部门涉及智能交通、精准农业、航空、海事等各个领域。美国商务部国家标准与技术研究部门，将负责制定PNT网络安全指南，采取措施降低对GPS的依赖。美国国防部也表示，将与其它部门伙伴合作，共同降低基于GPS定位导航授时的服务风险。2019年2月，俄罗斯海军建立了新一代精密导航无线电系统（newgeneration precision navigation radio system, RNS），名为“施普鲁特-恩1（Sprut-N1）”，该系统能确定地理位置、速度和高度，精度优于 GLONASS和GPS。坐标由系统的地面站确定，地面站向军舰和飞机发送编码信号，RNS将提供校正信息，以提高坐标的精度。Sprut-N1 将与 GLONASS对接，成为其地面备份系统。这种集成，将升级俄罗斯的全球卫星导航系统。Sprut-N1将增加对军舰、飞机和直升机的导航信息供应。

3 对我国导航系统发展的启示

通过分析国外主要国家和区域卫星导航系统的发展情况，分析了其面临的问题及发展趋势，为我国导航系统的发展提供了一定的启示，主要有三点：

1）加快技术创新及新型卫星研发，推动北斗三号全球卫星导航系统即北斗三号（BeiDou-3 navigation satellite system, BDS-3）继续升级发展。加快技术创新及新型卫星研发，保持我国 BDS-3的先进性，提前布局下一代卫星导航系统卫星、下一代星座设计、下一代信号体制设计、地面运控和用户终端的关键技术研究。研制高性能、高稳定性的星载原子钟，扩展和完善 BDS-3的功能，加快建设部署BDS SBAS，建设导航增强型微纳卫星星座，突破弹性PNT构建技术；开发具有通用接口、可重新编程的有效载荷、在轨卫星的智能化、模块化。提高BDS-3的抗干扰和抗毁伤能力、生存能力、可靠性、稳定性、系统快速修复能力和导航对抗能力，提升系统服务性能，为 BDS-3的升级换代提供技术支撑。

2）加快实现导航通信一体化，加紧研制新型卫星导航应用装备。加快实现导航通信一体化[12]、抗干扰能力强、自主运行的高精度导航系统，建设类似SpaceX的Starlink星链网络，利用大量低轨卫星进行导航增强，实现卫星星座通信、导航、遥感等能力的高度融合。实现基于BDS的多系统融合的天基综合信息网络构建，为多用户提供灵活接入能力，为其它空间飞行器提供精密测定轨、指控指令分发、信息中继分发，满足高精度与一般导航用户的PNT需求。在卫星导航系统生存方面，随着各国卫星导航系统的能力大幅提升，未来的导航对抗将更加激烈，BDS设备抗干扰能力在某些方面与 GPS用户设备相比，仍存在一定差距，需要加紧研制体积更小、功耗更低、M码接收/发送能力更强、抗干扰和防欺骗性能更优的和芯片/模块[13]，实现软件定义等更高性能的新型卫星导航应用设备，推动BDS应用向各个级别、各个方面深入发展，满足不断增长的各种需求。

3）加快形成全源融合导航能力，形成PNT服务的技术体系。加快形成全源融合导航能力，增强导航系统的可靠性和抗干扰性，积极发展不依赖BDS的高精度 PNT技术与手段，以便在BDS无法提供满足需求的高精度PNT服务时，填补BDS的能力缺口，提供稳定可靠的高精度PNT服务能力。全源融合导航可基于卫星导航、惯性、视觉、天文、重磁导航等组合导航技术，形成集无线电、惯性、视觉、天文、重力和磁力导航于一体的全源导航能力。具备在复杂对抗环境下，提供精准可靠、连续稳定的PNT服务能力。重点突破全源融合导航的体系架构设计和多源融合导航算法，开展深空、地面、水下、室内等导航定位导航授时体系建设，以及微型定位导航授时终端的建设，初步建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家PNT体系。开展PNT服务关键技术攻关，在量子导航、偏振光导航技术、光流导航技术、随机信号导航技术、对抗环境下的空间时间与方向信息（space，time and orientation in confrontation,STOC）技术等先进导航技术方面取得重大突破，建成基准统一、覆盖无缝、安全可信、高效便捷的国家PNT体系。

4 结束语

世界各国都在加紧实施自身的卫星导航系统计划，预计到 2022年，将有 120余颗导航卫星在轨运行，届时可以利用多个GNSS进行导航定位服务；此外，卫星导航系统的频率资源日趋紧张，为了谋求共同利益，保证对用户的服务质量，卫星导航系统间加强兼容和互操作是不可避免的。与此同时，各国也在加紧进行导航对抗研究。目前BDS-3已全面建成，正式提供全球服务。积极跟踪国外卫星导航系统的发展情况及发展趋势，为我国导航系统建设提供参考意见和建议，追赶并超越世界导航技术的发展步伐具有重要意义。