GPS系统现代化: DOD 应继续发展新的抗干扰能力

GPS可能看起来像是日常技术,但它依赖于军事系统的发展,并不断演变,以满足国防需求。美国国防部数十年来一直致力于为军方开发一种抗干扰的GPS系统,这种能力叫做M码。这需要卫星广播M码信号、地面控制系统以及可接收信号的设备。

现代化的卫星运行在太空中,但武器系统利用信号所需的接收设备可能被延迟,在某些情况下还会推迟数年,造成连锁反应。例如,由于接收机的延迟,DOD 不再计划在一些新飞机上使用这项技术。

全球定位系统涉及卫星、地面控制系统和接收器

GAO 发现什么

美国国防部 (DOD) 更接近于能够使用军事代码 (M 代码)- 一个更强大、更安全的信号,用于全球定位系统 (GPS),旨在满足军事需求。然而,由于技术的复杂性,M代码离在 DOD 中广泛应用还有几年时间。支持M码接收设备包括不同的组件,每个组件的开发和制造是现代化努力的关键。其中包括:

特殊的M码应用专用集成电路芯片,

特殊的M码接收机卡,正在空军军事GPS用户设备(MGUE)计划下开发,以及

能够使用来自GPS卫星的M码信号的下一代GPS接收器。

DOD 需要将所有这些组件集成到不同类型的武器系统中(参见图,了解一个系统集成的名义描述)。跨 DOD 的集成将是一项涉及数百个不同武器系统的大量工作,包括一些具有复杂和独特集成需求或配置的系统。

全球定位系统用户设备集成

美国空军几乎完成了——比计划落后大约一年——开发和测试一张M码卡,用于在海军陆战队联合轻型战术车辆和陆军史特莱克车辆上进行测试。但是,一张用于飞机和船舶的M码卡被严重延迟,错过了关键计划的最后期限。美国空军正在修改测试这张卡的时间表。

M码卡开发延迟对GPS接收机的现代化努力和打算使用它们的武器系统产生了连锁反应。例如,依靠新技术的美国空军接收机现代化工作可能会违反其原来时间表,并因延误而产生额外费用。反过来,美国发展行动署计划将该接收机纳入其F/A-18战斗机、AV-8B攻击机和MH-53E直升机,但由于延误,它不再计划这样做。国防部尚未确定整个部门广泛集成和现场 M 代码接收器开发工作的全部范围。预计每个武器系统的额外发展和整合工作数量将有所不同,可能从几个星期到几年之间。DOD 正在采取措施,通过确定集成和生产挑战,实现使用 M 代码卡的现代化接收器的现场。

为什么 GAO 做这项研究

20年来,美国地德一直在开发使用其更耐干扰的军用GPS信号的能力。空军于2005年发射了第一颗能够广播M码信号的GPS卫星,但直到现在才完成使用M码信号所需的软件和其他设备的开发。全球定位系统的现代化工作涉及DD和军事部门,但空军计划办公室正在开发M码卡,用于最终生产和集成到武器系统中。

2016 财年的《国防授权法案》包括一项规定,即空军向 GAO 提供下一代 GPS 获取计划季度报告,以及 GAO 向国会国防委员会通报。自2016年以来,GAO提供了全球定位系统各方面的简报和报告。本报告讨论了 DOD 的进展和挑战 (1) 开发 M 代码接收器卡,(2) 开发接收器,并采取其他步骤使支持 M 代码的接收器可用于现场。

GAO 审查了空军 MGUE 项目的时间表和成本估算;兵役和 DOD M 代码实施数据;以及飞机、船舶和地面车辆的测试和集成计划。GAO还审查了继续获得微电子技术的战略,并采访了MGUE方案、军事和国防部的官员以及微电子开发商的代表。

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