LEO卫星信号助力弱GPS区域精准导航

快速阅读: 据最新消息，美国俄亥俄州立大学研究证实，星链与一网等低轨卫星信号可有效补充GPS，在无GNSS环境下将定位误差从超1公里降至约27米，为关键基础设施提供高精度导航备份方案。

日前，美国俄亥俄州立大学研究团队证实，商业低轨（LEO）互联网卫星星座信号可作为全球导航卫星系统（GNSS）的有效补充，在GPS信号受干扰或失效区域提供高精度定位服务。该成果为提升关键基础设施在复杂电磁环境下的导航韧性提供了新路径。

当前，交通、通信、金融等领域高度依赖GNSS，但其地面信号微弱，易受干扰或欺骗。研究团队由该校智能交通系统讲席教授扎克·卡萨斯领衔，在格陵兰西海岸开展实地测试，利用星链（Starlink）与一网（OneWeb）卫星下行信号，结合船舶高度信息，将无GPS条件下的定位误差从超1公里大幅缩减至约27米。其中，一网卫星因高倾角轨道在极区覆盖更优，而星链则在中低纬度提供密集信号，二者协同显著增强系统适应性。

该方法无需修改卫星硬件或获取用户数据，仅依靠公开的下行频率与卫星轨道参数，通过地面接收机被动监听多颗卫星信号，并运用先进信号处理技术实现定位。研究人员强调，此举既经济又可持续，避免了新建专用导航系统的高昂成本与频谱资源占用。

卡萨斯指出，随着电子战中对GPS的蓄意干扰日益常态化，民用设施亦面临风险。现有LEO通信星座可快速转化为“机会信号”源，为航空、航海等关键场景提供即时备份方案。目前，该技术已在全美多地完成陆地、高空及无人机平台验证，未来有望融入新一代综合导航体系。

近日，一项关于北极圈导航技术的研究成果显示，未来定位与授时系统将采用全球导航卫星系统（GNSS）、地面信标与低轨通信卫星相结合的混合架构。该研究指出，SpaceX“星链”（Starlink）和OneWeb等低轨卫星在高纬度地区可有效补充传统导航手段，提升定位精度与时频同步能力，对保障极地航行、资源勘探及关键基础设施运行具有重要意义。

该研究报告由美国俄亥俄州立大学研究人员威尔·巴雷特、沙贝尔·科扎亚与威尔逊中心专家大卫·马什共同撰写，体现了技术研究与关键基础设施安全政策分析的深度融合。研究强调，在全球气候变化加剧、北极航道通航需求上升的背景下，构建多源融合的弹性导航体系已成为国际关注焦点。

目前，低轨通信卫星因其轨道高度低、信号延迟小、覆盖能力强等特点，正被广泛探索用于增强现有导航系统。特别是在GNSS信号受限或易受干扰的高纬度区域，低轨卫星可提供稳定辅助信息，显著提升系统鲁棒性。专家表示，此类混合架构不仅有助于提升民用导航服务可靠性，也为国家关键基础设施的安全运行提供技术支撑。

此外，该研究还呼吁加强跨领域协作，推动导航技术标准与安全政策协同发展，以应对日益复杂的地缘技术挑战。

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