美國航天部隊(duì)成功升級(jí)了當(dāng)前的作戰(zhàn)控制系統(tǒng)(OCS)體系結(jié)構(gòu)演變計(jì)劃，增加了M碼早期使用(MCEU)和應(yīng)急作戰(zhàn)(COPS)功能，從而能夠指揮和控制現(xiàn)有GPS星座的核心軍事代碼(M-CODE)能力，并利用GPS III衛(wèi)星進(jìn)行星座維護(hù)。由于下一代作戰(zhàn)控制系統(tǒng)(OCX)的持續(xù)開發(fā)和部署延遲，以及美國和盟軍作戰(zhàn)人員使用的具有M碼能力的接收器的部署延遲，對(duì)現(xiàn)代化民用和M碼信號(hào)和導(dǎo)航戰(zhàn)功能的完全控制以及改善的網(wǎng)絡(luò)安全繼續(xù)被推遲。

系統(tǒng)描述

GPS Enterprise是一個(gè)基于衛(wèi)星的全球無線電導(dǎo)航系統(tǒng)，旨在向世界各地的軍事和民用用戶提供準(zhǔn)確和安全的定位、導(dǎo)航和授時(shí)(PNT)信息。GPS企業(yè)版由三個(gè)運(yùn)營部分組成：空間部分、控制部分和用戶部分?？臻g部分包括由31顆衛(wèi)星組成的GPS星座。控制部分(主要和備用)操作GPS星座；支持發(fā)射、異常解決和處置操作；以及任務(wù)導(dǎo)航作戰(zhàn)效果，以支持作戰(zhàn)指揮。用戶部分包括軍用GPS用戶設(shè)備(MGUE)，旨在使軍用GPS接收器現(xiàn)代化，包括接收M碼的能力。

項(xiàng)目概況

• GPS Enterprise由多個(gè)計(jì)劃組成，這些計(jì)劃追求廣泛的收購戰(zhàn)略，以推進(jìn)空間、控制和用戶細(xì)分市場：

• GPS III-收購類別IC計(jì)劃于2011年1月進(jìn)入里程碑C。自2018年以來，美國航天部隊(duì)已經(jīng)成功發(fā)射了5顆GPS III衛(wèi)星，并計(jì)劃在2025年之前再發(fā)射5顆。

• GPS III后續(xù)制作(GPS IIIF)-采購IB類計(jì)劃，旨在提供增強(qiáng)的區(qū)域軍事保護(hù)信號(hào)以及對(duì)搜救服務(wù)的支持?？哲娫谕瓿?strong>關(guān)鍵設(shè)計(jì)評(píng)審的基礎(chǔ)上，在開發(fā)或測試任何GPS IIIF衛(wèi)星之前，于2020年7月做出了GPS IIIF里程碑C的決定。第一次發(fā)射預(yù)計(jì)在2026年，隨后在接下來的十年中再發(fā)射21顆GPS IIIF衛(wèi)星。

• 作戰(zhàn)控制系統(tǒng)(OCS)架構(gòu)演變計(jì)劃部署了兩個(gè)第三類采購升級(jí)：M碼早期使用(MCEU)，以指揮和控制現(xiàn)有GPS星座(GPS IIR-M、GPS IIF和GPS III)的核心M碼能力；以及應(yīng)急作戰(zhàn)(COPS)，作為一種“橋梁能力”和風(fēng)險(xiǎn)緩解工作，于2020年3月交付，以使GPS III衛(wèi)星能夠使用遺留的M碼信號(hào)進(jìn)行作戰(zhàn)星座維持。

• MGUE Increment 1-采購類別IC計(jì)劃于2017年1月進(jìn)入里程碑B(解除里程碑C要求)。該計(jì)劃旨在提供M碼能力，這將提高GPS信號(hào)在降級(jí)威脅環(huán)境中的可用性。MGUE Increment 1供應(yīng)商最終軟件和硬件構(gòu)建的持續(xù)延遲繼續(xù)導(dǎo)致MGUE Increment 1領(lǐng)先平臺(tái)測試計(jì)劃的延遲，這增加了尋求實(shí)施MGUE的平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，陸軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)決定不使用陸基MGUE Increment 1卡部署各自的平臺(tái)。由于專用集成電路的過時(shí)和有限的生產(chǎn)，這些服務(wù)已經(jīng)轉(zhuǎn)向市場上可以買到的、MGUE衍生的M-code接收器，以繼續(xù)滿足PNT的要求。這些系統(tǒng)將在記錄的MGUE Increment 1計(jì)劃之外進(jìn)行操作測試（作戰(zhàn)試驗(yàn)）。

• MGUE Increment 2-中間層采購計(jì)劃，旨在支持制導(dǎo)彈藥和手持設(shè)備等低功耗應(yīng)用，并解決MGUE Increment 1專用集成電路硬件過時(shí)的問題。

• 作戰(zhàn)控制系統(tǒng)(OCX)-采辦類別ID計(jì)劃于2017年6月進(jìn)入里程碑B(解除里程碑C要求)，旨在完全控制現(xiàn)代化的民用和M碼信號(hào)和導(dǎo)航戰(zhàn)功能，以及提高網(wǎng)絡(luò)安全。隨后的OCX Block 3F升級(jí)將允許OCX指揮和控制GPS IIIF衛(wèi)星。美國航天部隊(duì)計(jì)劃在2023年1月成功進(jìn)行初始作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定后，在23財(cái)年用OCX取代OCS。

作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定局長Dot&E于2018年8月9日批準(zhǔn)了GPS企業(yè)測試評(píng)估總體計(jì)劃（試驗(yàn)鑒定總計(jì)劃）(E-Temp)修訂B，并于2021年8月25日批準(zhǔn)了部分E-Temp修訂C。項(xiàng)目辦公室繼續(xù)修訂GPS E-Temp，以符合空間威脅要求，解決網(wǎng)絡(luò)測試問題，并實(shí)現(xiàn)OCX、MGUE Increment 2、升級(jí)的核爆探測系統(tǒng)控制系統(tǒng)、GPS IIIF衛(wèi)星和OCX Block 3F的同步交付。圖1總結(jié)了截至2016財(cái)年的GPS企業(yè)重大事件和測試。下一次GPS運(yùn)營測試是計(jì)劃于2022年底進(jìn)行的OCX網(wǎng)絡(luò)評(píng)估，隨后是2023年1月OCX的初步運(yùn)營測試和2023年晚些時(shí)候的GPS Enterprise IOT&E。MGUE Increment 1航空/海事卡將在2024年接受集成在B-2平臺(tái)上的運(yùn)行測試，盡管考慮到空軍計(jì)劃在2030年初退役B-2，未來的任何時(shí)間表延誤都可能保證空軍選擇另一個(gè)平臺(tái)來支持計(jì)劃中的MGUE Increment 1卡的整合。GPS企業(yè)多服務(wù)運(yùn)營測試和評(píng)估(MOT&E)計(jì)劃于2025年進(jìn)行，旨在同時(shí)評(píng)估所有三個(gè)第三代細(xì)分市場。

主要承包商

空間段

·Block IIR/IIR-M/III/IIIF衛(wèi)星：洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)公司-科羅拉多州丹佛·Block IIF衛(wèi)星：波音公司、網(wǎng)絡(luò)和空間系統(tǒng)公司-El Segundo，加利福尼亞州

控制段

·OCS：洛克希德·馬丁空間系統(tǒng)部門-科羅拉多州丹佛·OCX：雷神公司技術(shù)、情報(bào)、信息和服務(wù)-科羅拉多州奧羅拉·OCX 3F：雷神公司技術(shù)、情報(bào)、信息和服務(wù)-Aurado。加利福尼亞·BAE系統(tǒng)公司-愛荷華州錫達(dá)拉皮茲

用戶段

·MGUE Increment 2手持設(shè)備：·L3哈里斯，弗吉尼亞州·雷神技術(shù)、空間和機(jī)載系統(tǒng)-埃爾塞貢多，加利福尼亞州·BAE系統(tǒng)-錫達(dá)拉皮茲，愛荷華州

測試覆蓋性

2020年，美國航天部隊(duì)空間訓(xùn)練和準(zhǔn)備空間三角洲12，第4測試和評(píng)估中隊(duì)在施里弗航天部隊(duì)基地的GPS主控制站、范登堡航天基地的GPS備用主控制站以及卡納維拉爾空間站的GPS監(jiān)測和地面天線設(shè)施對(duì)OCS、COPS和MCEU的兩個(gè)升級(jí)進(jìn)行了作戰(zhàn)和網(wǎng)絡(luò)安全測試。第四試驗(yàn)鑒定中隊(duì)還在洛克希德公司的承包商設(shè)施對(duì)GPS III衛(wèi)星模擬器進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)彈性測試。操作和網(wǎng)絡(luò)測試是根據(jù)能源部批準(zhǔn)的作戰(zhàn)試驗(yàn)鑒定計(jì)劃進(jìn)行的。

產(chǎn)品性能

——作戰(zhàn)效能

OCS架構(gòu)演進(jìn)計(jì)劃升級(jí)，MCEU和COPS，在操作上是有效的，使星座能夠同時(shí)使用傳統(tǒng)信號(hào)和M-碼信號(hào)。主控制站的GPS操作員可以成功地指揮和控制GPS III衛(wèi)星，作為完整GPS星座的一部分，使OCS能夠在空間產(chǎn)生全球核心M碼信號(hào)，供具有M碼能力的接收器使用。雖然美國太空部隊(duì)展示了通過MCEU同時(shí)使用傳統(tǒng)(前M碼)信號(hào)和M碼信號(hào)的能力，但缺乏具有M碼能力的接收器限制了美國和盟軍作戰(zhàn)人員對(duì)M碼的使用。

——作戰(zhàn)適用性

GPS III、OCS架構(gòu)演進(jìn)計(jì)劃升級(jí)、COPS和MCEU在操作上是合適的。雖然操作員調(diào)查發(fā)現(xiàn)初始培訓(xùn)、文檔和用戶界面存在問題，但COPS和MCEU完全具備執(zhí)行任務(wù)的能力。未來的操作測試將繼續(xù)側(cè)重于培訓(xùn)、工作輔助和技術(shù)訂單文檔。

——作戰(zhàn)生存力

MCEU在網(wǎng)絡(luò)競爭的環(huán)境中很容易受到攻擊。盡管缺乏明確的網(wǎng)絡(luò)生存要求，GPS企業(yè)版將在網(wǎng)絡(luò)競爭的環(huán)境中運(yùn)行，這就需要對(duì)GPS企業(yè)版進(jìn)行充分的網(wǎng)絡(luò)評(píng)估，以便在發(fā)射前包括GPS車輛。方案辦公室繼續(xù)制定空間威脅計(jì)劃，以充分評(píng)估整個(gè)GPS企業(yè)號(hào)在競爭激烈的空間環(huán)境中的生存能力，這些空間環(huán)境包括動(dòng)能交戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)、電磁頻譜火力、核武器和定向能武器。

建議

美國航天部隊(duì)?wèi)?yīng)：

1. 與DOT&E和各自的服務(wù)操作測試機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)，支持制定操作測試程序，以標(biāo)準(zhǔn)化所有配備M碼GPS接收器的DOD系統(tǒng)的GPS M碼派生PNT性能的表征。

2. 繼續(xù)計(jì)劃針對(duì)當(dāng)前和新出現(xiàn)的空間威脅對(duì)全球定位系統(tǒng)企業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)測試，以評(píng)估其在競爭激烈的空間環(huán)境中支持國防部任務(wù)的能力。

3. 計(jì)劃利用現(xiàn)有的演習(xí)和導(dǎo)航戰(zhàn)事件進(jìn)行定期的全企業(yè)范圍的測試活動(dòng)，以評(píng)估GPS企業(yè)公司使用新的M-code能力支持作戰(zhàn)人員的能力。

4. 計(jì)劃在空間段和OCX運(yùn)行控制段的GPS Enterprise IOT&E期間，進(jìn)行從主控制站到備用主控制站的無通知傳輸，以驗(yàn)證系統(tǒng)的生存性。

5. 在所有GPS企業(yè)收購計(jì)劃中包括網(wǎng)絡(luò)生存要求，以確保企業(yè)能夠應(yīng)對(duì)敵方威脅。