【PNT】美国天基PNT简介
一、美国天基PNT的定义
天基( Space- Based)PNT是 positioning, Navigation和 Timing三个英文词的头一个字母集合的缩写词,表示定位、导航和定时这三个集成功能的组合。
定位( Positioning)是指准确和精密地确定一个地点在大地坐标中的位置和方向的能力,一般是二维的,必要时也可以是三维的。
导航( Navigation)是指确定当前和预期位置的能力,以对航程进行方向和速度的修正,使之达到预定的位置,这种能力要体现在世界上任何地点:从地下(水下)到地面和从地面到空间。
定时( Timing)是指在世界上任何地点,在用户所要求的时限之内,从一个标
准(协调世界时UTC)取得和保持准确与精密时间的能力,定时包括时间传递。
美国天基PNT指由GPS和美国及国际卫星增强系统所能提供的能力。
二、美国天基PNT政策
过去20年,美国政府保持着一贯的、前向的政策,鼓励全世界使用GPS和其他天基PNT服务。美国政策的稳定性、透明性,以及它的可靠服务的成绩记录,引领了基于GPS技术的新产业和新应用的发展,促进了全球范围的创新与竞争。
2004年12月起当今的美国天基PNT政策生效,它接替1996年颁布的美GPS政策。
2010年6月,针对美国政府的所有空间行动,美国总统签字了一份新的国家空间政策。它保留了美国天基PNT政策,但增加了一个跨越式的目标表述, 重申了美国对GPS服务供应、国际合作和消减干扰的承诺。
美国天基PNT政策
(2010年6月28日,节录)
l 保持与加强天基定位、导航和定时系统
美国必须在全球导航卫星系统(GNSS)的服务、供应和应用中保持其领导地位,为此,美国要:
为了和平民用,向全世界直接用户免费提供全球定位系统(GPS),及其由政府提供的增强系统的使用。
与外国GNSS供应者配合,鼓励兼容性和互用性,促进民用服务供应的透明性,帮助美国产业进入市场。
运行和维持GPS星座,使其与所发布的性能指标和界面规格相一致,以满足民用和国家安全的需要。外国PNT服务可用来增强和恢复GPS的活力。
投资国内能力,支持国际上检测、消减对GPS的有害干扰和恢复其活力的行动,根据必要性和适当性对要害基础设施、关键性资源和基本功能部门,确定和建立冗余与备份系统或措施。
(以上为PNT政策文件的节录)
l 目标
国家空间政策在空基PNT方面制订了下述高水准的目标:美国必须在全球导航卫星系统(GNSS)的服务、供应和应用中保持其领导地位。
政策的基本目标是保证使美国能保持天基PNT的服务、增强、备份和拒绝服务的能力:
保证服务:提供PNT不间断服务的可用性
满足需求:满足国家、国土和经济安全与民用要求、科学与商业需求
引领军事:保持杰出的军事天基PNT服务
保持竞争性:继续提供优于外国民用天基PNT服务及其增强系统,或能与之竞争的民用服务
全球整合性:保留国际上能接受的PNT服务的基本组分
引领技术:推进美国在有关天基PNT应用方面技术上的领导地位
l 关键条款
对民用天基PNT服务不收取直接用户费用
公开和自由获取为开发和建立设备所需的信息
改进美国天基PNT服务的性能
推行GPS标准
为终端用户权益推进国际兼容性和互用性
保护无线电导航频谱,以免混乱和干扰
重视国家和国际安全问题,防止敌意使用
建立高水平的国家管理体制
民用管理机构负责资助仅为民用的新的GPS能力
上述政策的一些内容已经国会立法或成为指令。
三、国家天基定位、导航和定时执行委员会章程
l 目的
此文件为依据2004年12月8日颁布的美国天基定位、导航和定时政策所制订的国家天基定位、导航和定时执行委员会的章程。
l 组织
执行委员会由国防部和运输部的副部长,或他们指定的代表任联合主席共同主持。执行委员会的成员包含由下列机构与联合主席同等职级的代表:国务院、国土安全部、参谋长联席会议、国家航空航天局,没有专门指定作为执行委员会成员的联邦部局可以根据联合主席的决定参加执行委员会。
管理和预算办公室、国家安全委员会、国土安全委员会、科学技术政策办公室和国家经济委员会将以观察员身份参加执行委员会。此外,联邦通讯委员会主席,或其指定代表,将受邀作为执行委员会的联络员参与。空军部次长作为国防部太空机构的执行官受邀参加会议以提供必要的咨询与协助。
l 职责
执行委员会是根据总统的天基PNT政策建立的高级别联邦政府机构,以在成员部局际就保持和改进美国天基PNT基础设施相关的政策、组织、要求和资源分配方面的战略决策进行咨询与协调。在相关法律下,执行委员会的职责不会损害或影响成员部局的权益。
执行委员会将对成员部局做出咨询和建议,以保证美国天基PNT基础设施,包括GPS和GPS增强系统,能根据美国天基PNT政策有效服务,以保障美的国家安全、国土安全、外交政策、经济与公共安全,以及科学利益。
执行委员会每年至少召开两次会议。在联合主席同意下可以额外召开会议。
执行委员会将:
将就有关美国天基PNT政策的事务与成员部局进行咨询与协调。
解决有关天基PNT系统与服务的部际问题。在所有事务上,执行委员会追求一致意见。若达不到意见一致,可由联合主席共同做出最后裁定,或由两者之一提交上级处理。
建立一种方法以处理涉及天基PNT系统及其服务的紧急部际问题,例如涉及导航战( Navwar,一种对GNSS进行阻断和干扰,以及应对敌方使用的攻防战略与战术)的试验、训练和演习问题。
决定有关执行委员会运行的,包括财政、设施、人员和服务等问题的需求,并在成员部局际进行分派。
根据附件A的参考条款监督国家天基定位、导航和定时(PNT)协调办公室
建立并监督一种程序,以研究与评价所属天基PNT具有超越单一部局视野的国家利益
建立并实施一种部局际程序,通过整合和防止冲突措施,全面和适当地考虑国家安全、国土安全和民用要求,以保证美国军事天基PNT的杰出服务,在民用天基PNT服务方面要优于,或至少相当于外国常规的天基PNT服务。
在与一个主管部或局协商基础上,采纳、资助和考虑来自国家天基定位导航和定时(PNT)咨询委员会的建议。
l 功能
为了执行美国天基PNT政策,执行委员会将研究:
国家天基PNT战略:把个别部、局的天基PNT目标整合成为一个全面战略,以实现天基PNT政策的愿景,推进部局之间的一致性、凝聚性、透明性和协调性。
国家天基PNT五年计划:研制国家天基PNT五年计划,该计划将每年更新,跨越部局,包含政策、组织、项目计划、需求、预算、进度、国际合作和科技投资战略,以便对美国天基PNT做出贡献。国家天基PNT五年计划建立在国家天基PNT战略基础之上,并与之相一致。
项目评定:对部局的预算和进度进行年度评定以保障及时发布国家天基PNT五年计划所勾勒的天基PNT能力与服务,并向执行委员会成员部局,以及通过管理和预算办公室向总统提供建议。
l 章程的更改和生效日期
本章程在下列签字人签字以后生效。本章程在两年内审查一次,此后每五年审查一次,由执行委员会批准的下属分委员会执行。经过下列签字人或其后任人互相一致的书面同意,本章程可在任何时候修改。
D.H.拉姆斯菲尔德(签字) N,Y.梅内塔(签字)
国防部长 运输部长
2006年12月26日 2006年12月24日
四、机构
l 国家执行委员会成员:
联合主席:国防部,运输部
成员:国务院、内务部、农业部、商务部、国土安全部、参谋长联系会议、国家航空航天局
观察员/联络员:国家安全委员会、科学技术政策委员会、管理和预算办公室、国家经济委员会、国土安全委员会、联邦通讯委员会
l 天基PNT国家协调办公室( National coordination office,NCO)
是国家天基PNT执行委员会的秘书机构,负责组织会议,检查项目与任务,协调部际文件等,它也负责制订国家天基PNT五年计划的年度计划,并评审成员机构的实施情况。参考条款有对NCO的职责和功能的全面描述。
NCO的人员由执行委员会成员单位派出,还有一些专任的合同专家,主任由国防部和运输部人员轮值。
NCO也是美国政府关于天基PNT政策的询问和通讯的联络点。
l 国家天基PNT咨询委员会
是由国家航空航天局(NASA)代表执行委员会建立的一个联邦咨询委员会,它由美国政府以外的专家组成,根据国内和国外天基PNVT服务现状,就美国天基PNT政策、计划、项目管理和资金状况提供咨询。
咨询委员会每年至少开两次会,会议对公众开放除非根据阳光法案经过政府同意,一次会议,或部分会议可以是封闭的。
所有咨询委员会成员被任命为政府专任职员或代表。政府专任职员是来自产业界或学术界的专家,它们在咨询委员会会议期间享有联邦政府职员身份。代表是代表特殊利益群体被指定来发言的个人。政府专任职员和代表都要遵守各种道德行为准则。
2009年~2011年咨询委员会成员有14位政府专任职员和6位代表,代中5位来自国外(瑞士、挪威、印度、日本、英国)。NASA的一位官员是联邦政府为咨询委员会专门指派的官员,有关咨询委员会的各种问题都可向他询问。
l 工作组
咨询委员会有几个由成员机构工作人员组织起来讨论专门问题的工作组:
常务执行组( Executive Steering Group,ESG)
由代表国家执行委员会成员的高级官员组成。它也包含来自不同部门关键机构的代表,如空军和联邦航空管理局。ESG由运输部主管政策的副部长和国防部主管网络和信息整合的助理部长任联合主席。
ESG会议比国家执行委员会的会议次数多。它提供一种机制,以便在国家执行委员会闭会期间把部际问题提升到高级别来解决。它力谋解决不需要提交到国家执行委员会副部长级的问题。ESG为国家执行委员会制订会议议程,拟定准备提交给副部长的问题的建议。
GPS国际工作组(GIWG)
2006年从国务院转移到国家执行委员会,它定期开会,检查国家双边或多边的许多国际合作活动,讨论未来国际参与和扩展的机会。
国家天基PNT工程论坛(NPEF)
由工程技术专家组成,对国家执行委员会提出的技术问题进行评价和提出建议。
五、国际合作
美国与澳大利亚、欧盟、印度、日本、俄罗斯以及国际组织ICG(国际全球导航卫星系统委员会)都建立了合作关系。
六、预算
2010年国防部、运输部和商务部共申请天基PNT预算共10.8亿美元。
(本文由天斗科技摘译自美国GPS官方网站,2018年8月8日)