為了評估GNSS和PNT社區(qū)的當(dāng)前心態(tài)，應(yīng)用開發(fā)的現(xiàn)狀以及定位、導(dǎo)航和授時技術(shù)的最新水平，《GPS World》邀請四位國際專家提供他們的見解。以下是給他們提出的問題。

根據(jù)您在9月的ION GNSS + 2019會議上所聽到和看到的，說出或想知道的事情：一是目前GNSS / PNT社區(qū)面臨的最大挑戰(zhàn)是技術(shù)，還是與政策相關(guān)的或其他方面的挑戰(zhàn)？二是社區(qū)如何/應(yīng)該如何最好地應(yīng)對這些挑戰(zhàn)？三是最有希望的探索/整合途徑是什么？四是您對今年的ION GNSS +感興趣的是什么新技術(shù)？五是您在今年的會議上看到或聽到的最激動人心的事是什么？

在這里，專家們的答案沒有特別的先后順序。具有在Trimble、SiRF、CSR和Intel工作經(jīng)驗的行業(yè)資深人士格雷格·圖雷茨基（Greg Turetzky）表示：“ GNSS已經(jīng)存在30多年了，有人會認為該行業(yè)可能停滯了。我今年對ION的訪問使我深信，這一看法離事實差得遠。多個應(yīng)用領(lǐng)域的技術(shù)進步和持續(xù)挑戰(zhàn)已清晰展示出來”。圖雷茨基現(xiàn)在是一名獨立顧問，他領(lǐng)導(dǎo)著一家仍處于隱身模式的由風(fēng)險資本支持的初創(chuàng)企業(yè)，負責(zé)開發(fā)業(yè)務(wù)，構(gòu)建下一代GNSS IP內(nèi)核，以及基于云的定位引擎。僅憑這種描述就可以證明該市場正在蓬勃發(fā)展。奧斯卡工程公司的創(chuàng)始人兼技術(shù)總監(jiān)奧斯卡·波佐邦（Oscar Pozzobon）說道，該公司提供衛(wèi)星導(dǎo)航和太空網(wǎng)絡(luò)安全的安全解決方案。他說：“我想提一下佩·恩格（PerEnge）教授向我透露的內(nèi)容：‘在80年代，我們一直在努力追求可用性，從90年代的追求完好性開始，到2001年之后，我們一直致力于精準性，現(xiàn)在已經(jīng)進入了安全性的十年’。”“有趣的是，這些挑戰(zhàn)都沒有解決，包括：可用性、完好性、精準性和安全性。安全是未來主要的基本公開的挑戰(zhàn)。”這些挑戰(zhàn)尚未解決，讓我們每一次嘗試解決他們中的一個問題。

1. 可用性

當(dāng)今的多星座環(huán)境和對多種技術(shù)的傳感器開放融合的偏好，最終可能會滿足人們對室內(nèi)定位的長期需求。衛(wèi)星（可能包括數(shù)百顆衛(wèi)星）在多個頻率上具有帶寬變化的多個信號，可以滿足安全關(guān)鍵型應(yīng)用不斷發(fā)展的要求。但是，從某種意義上說，可用性具有雙重含義。在一個充滿干擾的環(huán)境中，無論是故意干擾，還是其他射頻技術(shù)的頻譜入侵，人們可以研發(fā)出豐富多彩的GNSS信號，從而可能達到預(yù)定的目標。保護、優(yōu)化和增強是帕金森博士傳講的GNSS福音?？垢蓴_的魯棒性，可以采用多種形式，也可以采用多種形式的干擾本身所要求的形式。?？怂箍担℉exagon）定位信息公司的創(chuàng)新部副總裁桑迪·肯尼迪（Sandy Kennedy）表示：“我認為，要演示證明GNSS接收機的實際堅韌性是一項挑戰(zhàn)”。“我們聽到了很多關(guān)于太空信號威脅的信息。對于如何應(yīng)對這些威脅，我們知之甚少。我們需要一些框架來討論和證明商業(yè)GNSS產(chǎn)品的堅韌性。GNSS是一項強大的技術(shù)，決不能因為過于脆弱而無法依賴它。”圖雷茨基補充說：“我相信該社區(qū)面臨的最大挑戰(zhàn)仍然是頻譜保護。像GNSS一樣美妙而有價值的頻譜，它們對于其他應(yīng)用仍然具有價值，我們必須繼續(xù)加以保護。”

2. 完好性與精準度（或者說是確保完好性條件下的精準度）

對完好性的要求也在不斷演變發(fā)展，特別是在對安全要求嚴格的環(huán)境中。隨著無人駕駛汽車的即將到來，這個術(shù)語現(xiàn)在可以擴展到幾乎所有的高速公路和道路。有人可能會說它還包括2米以上的所有空域，并有望在城市環(huán)境中由許多無人駕駛飛機實現(xiàn)派遣交付或執(zhí)行其他任務(wù)。波佐邦說：“這是公共知識，所有SBAS和GBAS都在考慮實施對其數(shù)據(jù)進行身份驗證。系統(tǒng)之間的信任以及基于提供不同信息的系統(tǒng)的安全性至關(guān)重要的決策將是這一挑戰(zhàn)的一部分”。“我喜歡未來的技術(shù)構(gòu)想，該構(gòu)想可以在地球和太空中的任何地方提供1厘米值得信賴和有保證的定位數(shù)據(jù)。這將意味著1 cm的精度，其中所有安全信號的精度都可以估算出來，這需要高速率提供完好性，以及排除多徑的高可靠性”。“如何實現(xiàn)？您只需要所有系統(tǒng)都提供經(jīng)過驗證的可靠信號，一些良好的地面和空基增強功能，來提供有關(guān)可靠信號的經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)，一些良好的地面輔助功能，GNSS芯片上的安全軟件和硬件，對信號的優(yōu)化使用能夠跟蹤4個全球系統(tǒng)，4個SBAS，和3個頻率的空間服務(wù)體（SSV），意味著在一個接收機中支持近150個信道！”這是不是要的太多了嗎？精準性這是一把雙刃劍。得到的越多，就越想要。然而，我們繼續(xù)利用不斷增長的供應(yīng)。慕尼黑德國聯(lián)邦大學(xué)教授托馬斯·潘尼（Thomas Pany）說：“ ION GNSS +上的幾場演講給我留下了特別深刻的印象，這些清楚地表明，當(dāng)今在城市環(huán)境中，采用復(fù)雜的載波相位算法和慣性輔助，高性價比技術(shù)可以實現(xiàn)厘米到分米（cm-dm）級的高精度定位。在我看來，精密導(dǎo)航技術(shù)已準備好進入大眾市場”。“仍有許多技術(shù)方面需要研究和改進。從本質(zhì)上來說，它們是復(fù)雜的，因此，尋找專家進行研究對每個組織都是一個挑戰(zhàn)。了解各種應(yīng)用（自主系統(tǒng)、無人機，和增強現(xiàn)實設(shè)備等），實際上將在什么時間范圍內(nèi)受益于精準定位也是一個挑戰(zhàn)。”

3. 安全性

最后，是安全性。波佐邦說：“我相信，未來最大的挑戰(zhàn)將是位置與時間的可信度，以及精準性。”事實上，他已經(jīng)以此作為生命家園。“將其定義為信號源的確保，確保沒有人為干擾衛(wèi)星與接收機之間的信號路徑，確保執(zhí)行信號測量和位置估計的軟件值得信賴。”“這意味著必須對每個定位源都進行身份驗證，并且挑戰(zhàn)適用于四個全球系統(tǒng)、四個SBAS，和各種GBAS等。接收機軟件和硬件安全性方面的挑戰(zhàn)便擴展到數(shù)十億套設(shè)備。”這些幫助可能來自意料之外的來源，即其他衛(wèi)星。“我看到的最令人興奮的事情是能夠從太空中檢測出欺騙”，潘尼回憶道。“結(jié)果不僅令人驚訝，而且還將對未來的GNSS頻段監(jiān)控產(chǎn)生影響。這項工作還表明，組合兩種已建立的技術(shù)，在這種情況下，用于無線電廣播和國際空間站的軟件接收機，有時會產(chǎn)生完全出乎意料之外的結(jié)果”。

4. 結(jié)論

一個主要挑戰(zhàn)仍然是：整合上述所有其他挑戰(zhàn)解決方案的努力。“目前的主要挑戰(zhàn)是結(jié)合不同社區(qū)的討論結(jié)果和要求。”波佐邦總結(jié)道。“例如，高精度工作組不會與具有抗干擾的高可用性工作組進行迭代以防干擾，或者完好性工作組不會對身份驗證工作組進行迭代。SBAS是一個實際的示例：您是先認證然后再應(yīng)用完好性和精準性信息，還是先應(yīng)用完好性和精準性信息，然后才知道您是否被欺騙了？同樣具有高可用性。我們已經(jīng)看到需要四個雙頻全球星座來提高可用性，但并沒有考慮到雙頻干擾器會損害所有系統(tǒng)。通過歷史悠久的科學(xué)探究形式進行信息收集、展示和討論”。