美國導(dǎo)航戰(zhàn)新進展與啟示

唐 斌，鄭 沖，章林鋒，王 正

(32021部隊，北京 100094)

0 引言

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可提供全天候的高精度、實時定位、導(dǎo)航與授時(Positioning, Navigation and Timing, PNT)服務(wù)，20世紀90年代，美國全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)建成并投入使用，并且在伊拉克、科索沃、阿富汗、利比亞、敘利亞等一系列局部戰(zhàn)爭中廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為決定現(xiàn)代戰(zhàn)爭勝負的關(guān)鍵因素。但是，由于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)自身的脆弱性，針對該系統(tǒng)易受干擾的實際情況，美軍開始對GPS的電子防護和抗干擾技術(shù)展開研究，推動了導(dǎo)航戰(zhàn)的發(fā)展[1-2]。1997年，美國正式提出了導(dǎo)航戰(zhàn)的概念，并將其定義為：阻止敵方使用衛(wèi)星導(dǎo)航信息，保證己方和盟友部隊可以有效地利用衛(wèi)星導(dǎo)航信息，同時不影響戰(zhàn)區(qū)以外區(qū)域和平利用衛(wèi)星導(dǎo)航信息[3-4]。美國還確立了導(dǎo)航戰(zhàn)的作戰(zhàn)目標，即：“在戰(zhàn)場上取得導(dǎo)航優(yōu)勢；確保GPS正常運行，使美軍和盟軍不受干擾地使用該系統(tǒng)；阻止敵軍在戰(zhàn)場上使用GPS，并使敵方的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不能正常工作或不能正常使用其服務(wù)”[5]。近年來，伴隨第1顆全面貫徹美軍新世紀導(dǎo)航戰(zhàn)思想的GPS III衛(wèi)星的發(fā)射，美國密集制定了多項有關(guān)導(dǎo)航戰(zhàn)的政策文件，不斷豐富和發(fā)展導(dǎo)航戰(zhàn)理論，同時將導(dǎo)航戰(zhàn)加入到作戰(zhàn)演習(xí)和部分實戰(zhàn)中，表明美國已將導(dǎo)航戰(zhàn)列為繼電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)及網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)之后提出的新的作戰(zhàn)樣式。

本文從梳理導(dǎo)航戰(zhàn)表現(xiàn)形式與技術(shù)現(xiàn)狀入手，進而闡述了美國導(dǎo)航戰(zhàn)理論與政策的最新進展，以及近年來美國導(dǎo)航戰(zhàn)演習(xí)與作戰(zhàn)應(yīng)用實踐，最后總結(jié)并提出了美國導(dǎo)航戰(zhàn)發(fā)展啟示。

1 導(dǎo)航戰(zhàn)表現(xiàn)形式與技術(shù)進展

1.1 導(dǎo)航戰(zhàn)表現(xiàn)形式

導(dǎo)航戰(zhàn)的核心就是阻止和保護，阻止就是阻止敵方使用衛(wèi)星導(dǎo)航信息，可以歸為進攻導(dǎo)航戰(zhàn)；保護就是保證己方有效地利用衛(wèi)星導(dǎo)航信息，可以歸為防御導(dǎo)航戰(zhàn)[6]。因此，從表現(xiàn)形式上，導(dǎo)航戰(zhàn)可以分為進攻型導(dǎo)航作戰(zhàn)和防御型導(dǎo)航作戰(zhàn)。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)一般由空間段(衛(wèi)星星座)、控制段(地面控制/監(jiān)測網(wǎng)絡(luò))和用戶段(用戶接收機)3個段組成。它們都可以被攻擊或進行防御。

1)空間段攻擊與防御

針對空間段攻擊，可以使用反衛(wèi)星武器直接摧毀，或者使用電磁武器進行干擾。針對空間段的防御措施主要是使用在軌備份衛(wèi)星或補充發(fā)射新的衛(wèi)星。針對導(dǎo)航衛(wèi)星的干擾式進攻，可采取的防御措施是對導(dǎo)航衛(wèi)星進行一定的電磁或激光加固[7]。

2)控制段攻擊與防御

針對控制段的攻擊有2類，一類是對主控站、監(jiān)測站和注入站進行直接摧毀以使地面站不能工作，或者進行網(wǎng)絡(luò)攻擊破壞使其向衛(wèi)星注入錯誤信息；另一類是干擾監(jiān)測站對導(dǎo)航衛(wèi)星信號的接收，以使主控站不能獲得正確的衛(wèi)星軌道信息。針對控制段的直接破壞防御，主要是在廣闊的區(qū)域內(nèi)進行站點冗余配置；對于干擾則需要對遙測與通信鏈路進行加密保護等[8-9]。

3)用戶段攻擊與防御

當(dāng)前對衛(wèi)星導(dǎo)航用戶的干擾主要是通過輻射干擾信號，來壓制或欺騙敵方的導(dǎo)航接收機。用戶段防御除了研制抗干擾反欺騙接收機外，還可以在導(dǎo)航信號源頭實施，如增大衛(wèi)星發(fā)射信號功率、研制新型衛(wèi)星信號和采用偽衛(wèi)星技術(shù)等[10]。此外，還可以采用其他導(dǎo)航系統(tǒng)進行輔助和備份。

不管是實施進攻型導(dǎo)航作戰(zhàn)或是防御型導(dǎo)航作戰(zhàn)，都需要相應(yīng)的導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)手段作為支撐。導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)手段深刻影響著戰(zhàn)場對抗環(huán)境下PNT服務(wù)的可用性與穩(wěn)健性。從具體技術(shù)層面來說，又分為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)層面的導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)和衛(wèi)星導(dǎo)航拒止條件下的導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)。

1.2 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)導(dǎo)航戰(zhàn)主要技術(shù)進展

1)空間段主要導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)進展

空間段導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)主要通過優(yōu)化導(dǎo)航信號體制、衛(wèi)星升級換代、區(qū)域信號功率增強、導(dǎo)航拒止技術(shù)、衛(wèi)星自主導(dǎo)航技術(shù)等，提高導(dǎo)航衛(wèi)星自身生存和抗干擾能力[11]。

美國GPS最新一代GPS Ⅲ衛(wèi)星于2001年開始實質(zhì)性的研制，就目前的信息來看，GPS Ⅲ共有 36 顆，包括 A、B、C 三種類型。其中，GPS ⅢA衛(wèi)星12顆，GPS ⅢB衛(wèi)星8顆，GPS ⅢC衛(wèi)星16顆，第1顆GPS Ⅲ衛(wèi)星已經(jīng)于2018年12月完成首次發(fā)射[12]。GPS Ⅲ衛(wèi)星除通過增發(fā)無數(shù)據(jù)調(diào)制的導(dǎo)頻信號，將軍用信號和民用信號的頻譜分開，提高導(dǎo)航信號的安全性和可靠性外，在區(qū)域信號功率增強、衛(wèi)星自主導(dǎo)航技術(shù)等方面也有較大提升，同時衛(wèi)星在軌可重新編程與信號重構(gòu)技術(shù)也有望在GPS Ⅲ衛(wèi)星上啟用。

衛(wèi)星信號功率增強是提高系統(tǒng)導(dǎo)航服務(wù)抗干擾能力的重要手段之一。美國正在發(fā)展的功率增強技術(shù)包括星上信號功率可調(diào)技術(shù)和點波束增強技術(shù)兩種技術(shù)途徑。星上信號功率可調(diào)技術(shù)利用星上控制系統(tǒng)與相關(guān)的星上功率管理程序?qū)崿F(xiàn)，技術(shù)難度較小，但星上信號功率增加幅度有限，如美國GPS ⅡF衛(wèi)星利用星上信號功率可調(diào)技術(shù)僅能實現(xiàn)7dB的功率增加。相對于星上功率可調(diào)技術(shù)，點波束增強技術(shù)功率增強幅度大，但是需要專用有效載荷的支持。GPS ⅢC衛(wèi)星將采用點波束增強技術(shù)，可在點波束的覆蓋區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)軍用信號功率增強20dB[11]。

導(dǎo)航拒止技術(shù)是用于阻止敵方使用己方衛(wèi)星導(dǎo)航能力的技術(shù)。對美國而言，阻止、拒絕敵方使用GPS已經(jīng)成為美國對敵方實施綜合打擊、破壞或制約敵方戰(zhàn)爭潛力的重要打擊手段。從GPS ⅡF衛(wèi)星開始，可通過降低民用信號功率，提高軍用信號播發(fā)功率，使相關(guān)區(qū)域內(nèi)的民用GPS接收設(shè)備無法跟蹤、鎖定GPS民用信號，實現(xiàn)對敵方使用GPS服務(wù)的拒止。未來，GPS Ⅲ衛(wèi)星將全部擁有該能力，預(yù)計到2025年左右GPS將全面擁有導(dǎo)航拒止能力。

衛(wèi)星自主導(dǎo)航等技術(shù)通過星座衛(wèi)星間的自主網(wǎng)，實現(xiàn)衛(wèi)星星歷的自主更新，進而提高衛(wèi)星星座的自主運行能力。采用自主導(dǎo)航技術(shù)，在沒有地面控制系統(tǒng)支持的條件下GPS ⅡF衛(wèi)星可以保持運行180天且用戶測距誤差不高于6m。GPS Ⅲ系統(tǒng)則進一步采用新的高速上行/下行鏈路和星間鏈路通信結(jié)構(gòu)，這將使GPS Ⅲ衛(wèi)星運行發(fā)生變革[11]?？梢灶A(yù)見，未來GPS Ⅲ衛(wèi)星依托高速星間鏈路，在實施自主導(dǎo)航時的完好性和可用性必將取得更大進步，從而提高系統(tǒng)的抗毀生存能力。

衛(wèi)星在軌可重新編程與信號重構(gòu)技術(shù)在功能上是一種類似于軟件無線電的技術(shù)，可實現(xiàn)導(dǎo)航信號波形和中心頻率等多種參數(shù)的調(diào)整。在GPS受到干擾時，通過調(diào)整或改變GPS導(dǎo)航信號的參數(shù)，從而提升或增強其抗干擾能力。美國計劃在GPS ⅢC衛(wèi)星上利用軟件無線電技術(shù)開展在軌可重新編程與信號重構(gòu)技術(shù)的演示驗證，項目的研發(fā)已經(jīng)進入關(guān)鍵設(shè)計評審階段。

2)地面段主要導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)進展

網(wǎng)絡(luò)安全與信息保證是美國新一代運行控制系統(tǒng)(Operational Control Segment，OCX)具備的重要核心能力。GPS的網(wǎng)絡(luò)安全與信息保證已經(jīng)成為美國必須解決的問題。GPS新一代運行控制系統(tǒng)設(shè)計了多層防護的安全結(jié)構(gòu)，以應(yīng)對由內(nèi)部威脅、物理威脅、網(wǎng)絡(luò)威脅與供應(yīng)鏈威脅等構(gòu)成的安全威脅。

按當(dāng)前的計劃，OCX Block 0已經(jīng)于2017年底完成交付，以支持2018年GPS ⅢA衛(wèi)星的首次發(fā)射。2020年將完成OCX Block 1和Block 2的交付，使運行控制系統(tǒng)具備全面支持GPS Ⅲ衛(wèi)星和M碼軍用信號、星上信號功率可調(diào)等功能的運行[13]。

3)用戶段主要導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)進展

用戶設(shè)備獲取衛(wèi)星導(dǎo)航信號后，通過算法解算，從而獲得自身的位置信息。因此，提升用戶段抗干擾能力，首要的是提高設(shè)備獲取信號和處理信號的能力。因此，美國實施了軍用GPS用戶裝備(Military GPS User Equipment, MGUE)計劃，目標是研制一套現(xiàn)代化的軍用GPS接收機，與軍用下一代GPS信號M碼兼容，并提供增強型的精確、可靠和可用的PNT服務(wù)，主要服務(wù)于當(dāng)前接收機無力或無法使用的場景。MGUE計劃的五項關(guān)鍵技術(shù)是：軍碼捕獲技術(shù)、軍碼加密技術(shù)、選擇可用性/防欺騙模塊加密技術(shù)、防篡改技術(shù)和防欺騙技術(shù)。目前，這些技術(shù)已經(jīng)成熟，并通過時鐘發(fā)生模塊(Clock Generation Module, CGM)予以實現(xiàn)，進入工程研制階段[14]。

1.3 衛(wèi)星導(dǎo)航拒止條件下的導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)進展

為了降低對GPS的依賴性，減少GPS脆弱性所帶來的風(fēng)險，美國加大了導(dǎo)航理論的創(chuàng)新研究力度，確保在GPS信號拒止或降級的環(huán)境下為各種作戰(zhàn)平臺提供可靠的導(dǎo)航或制導(dǎo)能力。針對當(dāng)前GPS易受干擾和攻擊的影響,PNT系統(tǒng)需靈活應(yīng)對多種復(fù)雜的戰(zhàn)場環(huán)境。分析了美國陸軍未來發(fā)展先進PNT技術(shù)的背景,重點分析了美國陸軍PNT能力的發(fā)展趨勢,其中主要包括偽衛(wèi)星系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航、定位、導(dǎo)航系統(tǒng)輔助傳感器、導(dǎo)航傳感器融合、導(dǎo)航仿生技術(shù)、授時、PNT建模與仿真、導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)應(yīng)用、自主與人工智能在PNT中的應(yīng)用等11個方面的發(fā)展趨勢。還包括偽衛(wèi)星增強、微PNT組合導(dǎo)航、全源導(dǎo)航、干擾源監(jiān)測與定位等。

1)偽衛(wèi)星增強技術(shù)

偽衛(wèi)星增強技術(shù)最早于1982年首次提出，但由于當(dāng)時的偽衛(wèi)星用戶設(shè)備非常昂貴，這項研究工作沒有廣泛展開。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，隨著用戶設(shè)備價格的降低，相關(guān)產(chǎn)品正朝著高精度、小型化、芯片化和標準化等方向快速發(fā)展。當(dāng)前比較成熟的偽衛(wèi)星增強系統(tǒng)有澳大利亞的Locata系統(tǒng)、美國的Terralite XPS系統(tǒng)、法國的INOPSYS系統(tǒng)和日本的IMES系統(tǒng)等。

2)微PNT技術(shù)

為了解決衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在室內(nèi)、地下、水下等物理受阻環(huán)境以及電子對抗等復(fù)雜電磁環(huán)境下服務(wù)性能嚴重下降的問題，美國國防高級研究計劃局(Defense Advanced Research Projects Agency，DA-RPA)提出了微型定位、導(dǎo)航與授時系統(tǒng)(Micro-PNT)項目。目前，DARPA的Micro-PNT項目中，芯片原子鐘(Chip-Scale Atomic Clock，CSAC)成熟度最高，已經(jīng)實現(xiàn)了商品化；微型慣性導(dǎo)航技術(shù)(Micro Inertial Navigation Technology，MINT)、導(dǎo)航級集成微陀螺(Navigation Grade Integrated Micro Gyroscope，NGIMG)已相對成熟，正在向商品化階段發(fā)展；同時美國還在繼續(xù)發(fā)展下一代的微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical System，MEMS)陀螺[15]。

3)全源導(dǎo)航技術(shù)

DARPA的全源定位與導(dǎo)航(All Source Posi-tion and Navigation，ASPN)項目于2010年11月啟動，旨在開發(fā)一種廉價的導(dǎo)航傳感器融合技術(shù)，可以與激光測距儀、相機和磁力計等各種傳感器實現(xiàn)即插即用的組合，通過使用除GPS衛(wèi)星之外的其他信號來源進行定位，從而提供高可靠性的導(dǎo)航定位服務(wù)[16]。目前，已完成能夠適應(yīng)多傳感器組件、跨平臺和環(huán)境的導(dǎo)航軟件架構(gòu)和導(dǎo)航算法的設(shè)計開發(fā)，并對其架構(gòu)和算法進行了評估，驗證結(jié)果顯示其已具備自適應(yīng)性和即插即用能力，并初步實現(xiàn)了無GPS服務(wù)條件下的精確PNT能力。

4)干擾源監(jiān)測與定位技術(shù)

關(guān)于GPS干擾源監(jiān)測與定位，已有多個系統(tǒng)投入使用。美國聯(lián)邦航空管理局部署的GPS干擾源監(jiān)測與定位實驗系統(tǒng)由10個射頻干擾源、33個便攜式定位系統(tǒng)、200多個手持式定位系統(tǒng)和21個機載設(shè)備構(gòu)成。該系統(tǒng)幾乎利用了現(xiàn)有的各種干擾源定位技術(shù)，如到達角/到達頻率差/到達時間差的結(jié)合使用。典型的GPS干擾監(jiān)測/定位系統(tǒng)還有：美國NAVSYS公司建設(shè)的干擾監(jiān)測定位系統(tǒng)、美國國家大地測量機構(gòu)基于連續(xù)運行衛(wèi)星定位服務(wù)綜合系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的GPS干擾監(jiān)測系統(tǒng)等。這些典型系統(tǒng)一般采用多個獨立天線，具有獨立的接收通道，多站組合，對特定區(qū)域干擾信號進行監(jiān)測/定位，其原理與通用的干擾信號監(jiān)測系統(tǒng)基本相同。

2 美國導(dǎo)航戰(zhàn)政策進展

美國在大力發(fā)展導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)的同時，也適時制定了新的作戰(zhàn)條令與政策法案，從整個國家層面推動導(dǎo)航戰(zhàn)作戰(zhàn)應(yīng)用。

2.1 導(dǎo)航戰(zhàn)逐步成為一種新的作戰(zhàn)樣式

隨著GPS成為美國軍事行動的重要保障，軍事行動對GPS的嚴重依賴也使之成為敵方可能攻擊的目標。2015年2月5日，美國國防部更新了電子戰(zhàn)政策，頒布了新的導(dǎo)航戰(zhàn)命令，要求各軍種和國防部其他部門在各種軍事能力中融入導(dǎo)航戰(zhàn)，并且提出了在導(dǎo)航戰(zhàn)中提供PNT保障，包括提供非GPS技術(shù)的可能性[17]。

2018年4月10日，美國發(fā)布了新版聯(lián)合出版物JP3-14《太空作戰(zhàn)》，作為2013年《美參聯(lián)會太空作戰(zhàn)聯(lián)合條令》的升級版，將太空作戰(zhàn)從美空軍的空天作戰(zhàn)理論中正式獨立出來，導(dǎo)航戰(zhàn)也作為一種太空作戰(zhàn)能力被獨立列出，并定義為人為的進攻性或防御性軍事行動，通過綜合利用太空、網(wǎng)絡(luò)空間和電子戰(zhàn)能力，確保己方和友方正常使用并阻止敵方使用PNT信息[18]。同時，首次明確了在整個太空作戰(zhàn)體系框架下，聯(lián)合導(dǎo)航戰(zhàn)中心的主要職能和使命。導(dǎo)航戰(zhàn)逐步從太空作戰(zhàn)中脫穎而出，成為繼電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)及網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)之后新的作戰(zhàn)樣式。

2.2 彈性授時戰(zhàn)提上作戰(zhàn)應(yīng)用日程

2017年5月10日，美國空軍戰(zhàn)略與技術(shù)中心研究人員首先提出了授時戰(zhàn)的概念，并提出美軍需重視PNT中的授時信息。美國國防部也認為應(yīng)該提升授時的地位，將授時從PNT中拆解出來，使得精準授時工作不再被政策、規(guī)劃、條令等忽視。同時，DARPA也推出了精準授時的相關(guān)項目，主要包括:量子輔助傳感與讀取(Quantum-Assisted Sen-sing and Readout，QuASAR)項目，超快激光科學(xué)與工程(Program in Ultrafast Laser Science and Engineering，PULSE)項目，對抗環(huán)境中的空間、時間和方位信息(Spatial, Temporal, and Orientation Information in Contested Envrionments，STOIC)項目等，加快了對授時戰(zhàn)的技術(shù)支撐[19]。

2018年12月4日，美國總統(tǒng)特朗普簽署頒布了《國家授時彈性與安全法案》，要求由交通部負責(zé)建設(shè)、維護和運行具有彈性、可靠的陸基備用授時系統(tǒng)，作為GPS授時手段的備份和支持，以減少對GPS的絕對依賴，確保在GPS授時信號遭到破壞、信號衰減、不可靠、不可用等情況下，依然能夠為軍方和地方用戶提供安全、可靠、可用的高精度授時信號[20]。這一方案表明美國彈性授時戰(zhàn)已逐步提上作戰(zhàn)應(yīng)用日程。

2.3 導(dǎo)航戰(zhàn)與太空戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、電子戰(zhàn)關(guān)系逐步明確

2018年12月27日，美國國防部發(fā)布4650.08號指令，即《定位、導(dǎo)航與授時和導(dǎo)航戰(zhàn)》法案，取代了2015年相應(yīng)法案。明確指出：國防部將有效利用導(dǎo)航戰(zhàn)能力，確保PNT優(yōu)勢，為軍事行動提供保障；將以導(dǎo)航戰(zhàn)為手段，綜合利用太空戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、電子戰(zhàn)等不同作戰(zhàn)樣式，確保美軍正常使用并阻止敵方使用PNT信息；要求所有使用PNT信息的系統(tǒng)都必須能夠適應(yīng)導(dǎo)航戰(zhàn)的要求，必須在真實的導(dǎo)航戰(zhàn)對抗環(huán)境下進行測試；按照信息與技術(shù)轉(zhuǎn)讓的相關(guān)政策、制度和流程，嚴格控制PNT信息與服務(wù)提供和轉(zhuǎn)讓的范圍，確保美國及盟國在PNT領(lǐng)域的優(yōu)勢地位。

美國近年來的導(dǎo)航戰(zhàn)作戰(zhàn)條令與政策法案發(fā)展表明：隨著導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)的發(fā)展與微型PNT核心技術(shù)的突破，多源PNT的彈性集成，即彈性PNT(Resilient PNT， RPNT)服務(wù)體系建設(shè)已經(jīng)成為研究熱點。導(dǎo)航戰(zhàn)逐步成為一種新的作戰(zhàn)樣式，并與太空戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)、電子戰(zhàn)相輔相成，一起為聯(lián)合作戰(zhàn)提供戰(zhàn)略支撐。未來導(dǎo)航戰(zhàn)將利用一切可利用的PNT信息源，生成連續(xù)、可用、可靠、穩(wěn)健的PNT應(yīng)用信息，其中連續(xù)、穩(wěn)健和可靠的PNT信息生成是彈性PNT的核心[21-22]。

3 美國近期實施的導(dǎo)航戰(zhàn)情況分析

3.1 探索天、網(wǎng)、電3個作戰(zhàn)域的導(dǎo)航戰(zhàn)

2015年12月—2016年5月，在相隔不到半年的時間內(nèi)，美軍連續(xù)實施了2次施里弗空間作戰(zhàn)演習(xí)，打破了以往每隔1～2年開展一次施里弗演習(xí)的慣例，創(chuàng)造了新的最短時間間隔記錄[23]。從施里弗-V開始，美國就著手探索太空和網(wǎng)絡(luò)空間2個作戰(zhàn)疆域的作戰(zhàn)問題，從最初的概念探索到接近實際作戰(zhàn)的場景，并且在天、網(wǎng)、電3個作戰(zhàn)域集成的基礎(chǔ)上，探索對GPS衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)攻防想定內(nèi)容，包括網(wǎng)絡(luò)攻擊GPS衛(wèi)星、欺騙GPS信號、使GPS衛(wèi)星將錯誤的數(shù)據(jù)提供給精確制導(dǎo)武器等軍用GPS數(shù)據(jù)接收端等。

2次施里弗空間作戰(zhàn)演習(xí)表明：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的通信、指揮鏈路正面臨著日益嚴重的網(wǎng)絡(luò)安全問題，網(wǎng)絡(luò)安全已經(jīng)成為GPS運行控制系統(tǒng)必須解決的問題。通過作戰(zhàn)演習(xí)，為GPS新一代運行控制系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

3.2 敘利亞軍事打擊中的導(dǎo)航戰(zhàn)

2018年3月中下旬以來，俄羅斯為對抗美國的無人機，在敘利亞地區(qū)對GPS信號進行了干擾。4月13日，敘利亞周邊的IGS站BSHM測站出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷現(xiàn)象，GPS部分衛(wèi)星 P碼信號功率大幅度增強；4月14日，敘利亞當(dāng)?shù)貢r間凌晨4點，美國對敘利亞實施打擊；4月17日，GPS信號功率恢復(fù)正常；4月23日，地面干擾逐漸減弱[24]。據(jù)此可判斷，美軍對敘利亞進行軍事打擊前后，敵對雙方上演了GPS信號干擾與反干擾的導(dǎo)航戰(zhàn)?？傊?，敘利亞地區(qū)經(jīng)歷了俄羅斯對GPS信號進行局部干擾，美國實現(xiàn)對P碼信號增強，美國對敘利亞實施軍事打擊，GPS信號功率恢復(fù)，地面干擾逐漸減弱，從而形成了一個完整的GPS導(dǎo)航戰(zhàn)實例。

敘利亞軍事打擊中的導(dǎo)航戰(zhàn)表明：美國已經(jīng)可以在實戰(zhàn)中，靈活地運用各種導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)配合地面軍事打擊，包括區(qū)域軍用信號功率增強技術(shù)和導(dǎo)航拒止技術(shù)。

3.3 加快演練在GPS受干擾條件下作戰(zhàn)應(yīng)用

美國早就意識到對GPS衛(wèi)星的過分依賴會影響其未來的作戰(zhàn)，一方面不斷推動GPS的更新?lián)Q代，提高自身的防護能力，另一方面加快探索實踐不依賴GPS導(dǎo)航的作戰(zhàn)應(yīng)用。尤其是面對俄羅斯在處理烏克蘭危機和敘利亞危機過程中展現(xiàn)出了驚人的導(dǎo)航攻擊能力，更促使美國各軍種加快演練在GPS受干擾條件下的作戰(zhàn)應(yīng)用。

美國陸軍針對多種復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境提出了偽衛(wèi)星系統(tǒng)、車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航、定位、導(dǎo)航系統(tǒng)輔助傳感器、導(dǎo)航傳感器融合、導(dǎo)航仿生技術(shù)、授時、PNT建模與仿真、導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)應(yīng)用、自主與人工智能等11個方面在PNT中的應(yīng)用，同時著力加強GPS干擾環(huán)境下部隊作戰(zhàn)能力的訓(xùn)練[25]。從2016年開始，在加利福尼亞州歐文堡國家訓(xùn)練中心參加演訓(xùn)的旅級部隊士兵，需要完成指南針使用、地圖閱讀、分辨GPS失效原因(能夠識別是GPS故障或敵方刻意干擾)，并具備操作主動式電子干擾裝備能力等一系列訓(xùn)練科目。2018年年初，美國陸軍在北卡羅來納州布拉格堡和路易斯安那州波爾克堡等地都舉行了GPS干擾演習(xí)[26]。

紅旗系列演習(xí)是美國空軍最重要的軍事演習(xí)，是在近實戰(zhàn)環(huán)境下實施的高強度空戰(zhàn)對抗訓(xùn)練。2018年1月—2月，美空軍聯(lián)合海軍、海軍陸戰(zhàn)隊以及澳洲皇家空軍與英國皇家空軍，在美國西部內(nèi)華達州內(nèi)利斯試驗訓(xùn)練靶場，舉行了規(guī)模空前的紅旗18演習(xí)[27]。本次演習(xí)的重點科目之一是GPS干擾環(huán)境下的空戰(zhàn)組織與實施。參演部隊需要在無GPS提供PNT服務(wù)的情況下實施防區(qū)外導(dǎo)彈攻擊、飛越敵占區(qū)進行精確目標打擊等作戰(zhàn)任務(wù)。這種對抗不僅是火力的對抗，也是PNT的對抗。

2018年9月，美軍航母第4攻擊群(Carrier Stri-ke Group Four, CSG-4)在美國東海岸組織的2018年度第3次軍演中，假想GPS被切斷處于不可用狀態(tài)下的模擬實戰(zhàn)演習(xí)。2019年2月6日—10日，同樣是美軍航母第4攻擊群在美國東南部至加勒比海地區(qū)組織的本年度第1次演習(xí)中，在不同時段對該區(qū)域GPS信號進行了干擾[28]。

美國近期實施的導(dǎo)航戰(zhàn)戰(zhàn)例表明：美國導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)日趨完善，有著系統(tǒng)的作戰(zhàn)條令可供遵循，并且將GPS拒止條件下的作戰(zhàn)應(yīng)用作為演習(xí)訓(xùn)練的重點。

4 美國導(dǎo)航戰(zhàn)發(fā)展啟示

美國近年來的導(dǎo)航戰(zhàn)理論、政策發(fā)展與作戰(zhàn)應(yīng)用實踐表明：

1)導(dǎo)航戰(zhàn)已經(jīng)成為一種新的作戰(zhàn)樣式，是美軍各戰(zhàn)斗單元使用PNT的有效性和安全性的較量，是空天作戰(zhàn)的重要元素，并且已經(jīng)發(fā)展到覆蓋空天、網(wǎng)絡(luò)、電子3個作戰(zhàn)域集。

2)美國已經(jīng)形成了較為成熟的導(dǎo)航戰(zhàn)戰(zhàn)法，并且可以嫻熟地在實戰(zhàn)中應(yīng)用。

3)美國已經(jīng)認識到戰(zhàn)時GPS的不可靠性，并且緊抓不依賴GPS的作戰(zhàn)演練。

針對美國近年來的導(dǎo)航戰(zhàn)發(fā)展，對于我國研究導(dǎo)航戰(zhàn)相關(guān)理論和發(fā)展相關(guān)技術(shù)有以下幾點啟示：

1)導(dǎo)航戰(zhàn)已經(jīng)不僅僅是針對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，而是針對敵對國的所有導(dǎo)航手段和方式開展和進行的，是空天、網(wǎng)絡(luò)、電子等諸多作戰(zhàn)領(lǐng)域的綜合攻防對抗。

2)針對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的脆弱性，應(yīng)充分利用北斗系統(tǒng)的后發(fā)優(yōu)勢，有針對性地進行空間段、地面段與用戶段加固，但是也應(yīng)該認識到單純的衛(wèi)星導(dǎo)航是無法滿足未來戰(zhàn)場PNT需求的。

3)應(yīng)該加快發(fā)展衛(wèi)星導(dǎo)航替代手段、增強手段以及隱蔽導(dǎo)航手段，特別要注重PNT微技術(shù)研究與相關(guān)核心元器件攻關(guān)。

4)深入研究美國導(dǎo)航戰(zhàn)理論、政策、作戰(zhàn)裝備及戰(zhàn)法，并研究制定應(yīng)對策略，加快相應(yīng)的導(dǎo)航戰(zhàn)裝備建設(shè)，不斷加強作戰(zhàn)演練，提升導(dǎo)航戰(zhàn)對聯(lián)合作戰(zhàn)的貢獻率。

5 總結(jié)

本文圍繞導(dǎo)航戰(zhàn)的表現(xiàn)形式和技術(shù)現(xiàn)狀，著重梳理了美國導(dǎo)航戰(zhàn)的最新作戰(zhàn)條令和政策法案制定進展，并對美國近期實施的導(dǎo)航戰(zhàn)情況進行了深入剖析，最后提出了我之發(fā)展啟示。主要有以下幾點結(jié)論：一是導(dǎo)航戰(zhàn)政策和法律層面，導(dǎo)航戰(zhàn)已經(jīng)成為一種新的作戰(zhàn)樣式，是針對敵對國的所有導(dǎo)航手段和方式開展和進行的，是多層次、寬領(lǐng)域的綜合攻防對抗，需要從國家層面建立統(tǒng)一的理論、政策與發(fā)展戰(zhàn)略；二是導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)應(yīng)用層面，不管是進攻技術(shù)還是防御技術(shù)，每一種技術(shù)在不同的戰(zhàn)場環(huán)境下，實施的難度與效果都不盡相同，如何針對敵方有效地組合各種技術(shù)來最大程度地獲得戰(zhàn)場優(yōu)勢是導(dǎo)航戰(zhàn)應(yīng)用的研究重點；三是未來戰(zhàn)場PNT需求層面，未來戰(zhàn)場PNT必須是多源的、可靠的導(dǎo)航定位保障，必須發(fā)展彈性、綜合PNT體系，要注重微PNT技術(shù)研究與相關(guān)核心元器件攻關(guān)，大幅提高國產(chǎn)化程度，避免戰(zhàn)時受制于人。