PNT体系视角下卫星导航与不依赖卫星导航技术融合发展研究

卫星导航自问世以来以其全天候、全天时、低成本的优势,成为广泛使用的导航定位授时(PNT)方式;但在应用层面,为了规避对卫星导航单一手段的过度依赖,“不依赖卫星导航技术”概念被提出并受到重视,如何准确把握两者之间的关系成为现实而迫切的问题。本文概述了卫星导航技术特征与体系定位,进而基于PNT体系视角,对比分析了惯性导航、匹配导航、无线电导航(除卫星导航外)等典型不依赖卫星导航技术的性能、成本、应用场景;辨析了卫星导航与不依赖卫星导航的关系,明晰了卫星导航作为最大共性需求满足者、体系核心与基石的总体定位,量化分析了卫星导航与不依赖卫星导航技术融合的效能。我国PNT体系的科学发展,需要创新突破不依赖卫星导航技术,促进卫星导航和不依赖卫星导航技术深度融合,同时加快低轨导航系统建设,提升卫星导航性能并最大化体系贡献率。

不依赖卫星的定位导航与授时体系研究

定位导航与授时(positioning,navigation and timing,PNT)体系是支撑人类社会发展的基础设施。当前以卫星为核心的天基PNT应用广泛,但在卫星拒止环境下面临严峻挑战。通过总结天基PNT在国民经济发展与国防建设中的重大作用,分析天基PNT的脆弱性与依赖风险,明确了对不依赖卫星的PNT体系的迫切需求。提出了不依赖卫星的PNT体系概念与特征,即以“惯导+时钟”为核心增强基础PNT能力,利用外源传感器多源融合提高精度保持能力,在卫星拒止条件下为用户提供可承载的高性能PNT服务。基于现有技术基础重点发展微小型、高精度、低成本惯导技术,微时钟技术以及智能融合技术是有效途径,能够实现不依赖卫星的PNT覆盖性、精确性与可承载性的全面提升。