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【摘要】本文介绍了国内外PNT体系的研究情况，提出了我国PNT体系研究的建议，对我国PNT体系的建设和发展具有参考价值。
【关键词】定位，导航，授时，PNT体系
【中图分类号】TL62 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0015-01
1 引言
位置和时间是人类赖以生存、发展的最重要的基础性信息，可以说人类文明的发展始终伴随着定位、导航与授时（Positioning，Navigation&Timing简称PNT）技术的发展。随着科学技术的不断进步及军事战略和战术的变化，人们在海、陆、空、天的军民商领域中对于PNT技术体系提出了更高的要求。
2 国外研究状况
目前，世界上对PNT体系研究最多的国家是美国。10年前，美国就根据GPS系统能提供定位、导航、授时三大功能及其在国防安全、科技、国家经济/贸易、人们社会生活等多方面应用，把对GPS导航系统的更新、完善与发展，放到由国会决策的国家PNT系统安全的高度上，进行高层设计指导与协调。2004年12月8号以总统令批准《美国天基定位、导航和授时政策》，即美国PNT政策，用以替代1996年3月28日发布的GPS政策。其目的是确保美国天基PNT业务、增强系统、后备支持及业务的拒绝与阻断能力；将原先GPS部际协调委员会升级为长久性国家级的“国家天基定位、导航和授时执行委员会"NSPNT（nationalspace-based positioning，Navigation and Timing），管理美国PNT系统。美国的PNT体系力图能提供实用有效、连续不断的PNT服务，满足增长的国家安全、经济、民用、科研和商业的需求，保持星基PNT军用优先和优于他国民用星基PNT业务的竞争力，提升美国在星基PNT应用领域的技术领先地位。
2008年9月，美国发布了《国家PNT体系研究最终报告》，其PNT体系主要包括陆基和天基PNT系统及其增强系统、自主PNT系统、作为PNT信息源补充的通信和数据网络等。
其系统体系结构包含有以下思想：
（1）“可互换的方案”鼓励更广泛地使用其它定位导航授时方案。
（2）“多现象学”鼓励采用组合多种现象，保障PNT信息源的多样性。
（3）“定位导航授时与通信的配合”将更多地利用通信网络提供并增强定位导航授时能力。
（4）在用户设备中，用于整合和融合来自可互换方案和多现象学的定位导航授时信息的各种算法将提高服务的可用性和方案的稳定性。
欧洲的导航规划以Galileo卫星导航系统为主，以罗兰c系统为辅。Galileo系统建设曲折前进，2002年3月24日，欧盟首脑会议批准了建设Galileo（伽利略）卫星导航定位系统的实施计划。根据目前的现状，Galileo系统可能因此在2014年或更晚时间才能够建成。
近年来，挪威、法国、英国等国家积极推动罗兰C系统的发展，英国在2008年建设了本国第一个罗兰C发射台，并且接管了德国的一个罗兰C台，在e罗兰方面做了进一步的研究和试验。期望罗兰c成为卫星系统的备份手段，满足e导航的需要。
俄罗斯的导航规划以GLONASS卫星导航系统为主，恰卡系统作为补充。2002年俄罗斯开始实施GLONASS系统现代化计划。俄罗斯计划采购27颗GLONASS-K卫星，并使GLONASS系统的精度达到5m水平。
近几年，俄罗斯在发展GLONASS的同时，积极对恰卡系统进行升级和应用扩展，提高恰卡系统性能，将恰卡系统的时间溯源到国家时间系统上，通过恰卡系统发播授时信号、卫星差分信息和完善性信息，开发GLONASS、GPS、恰卡和罗兰c组合的用户设备。
3 国内研究状况
我国对PNT体系的研究目前只是在起步阶段。在美国公布了“国家定位导航授时体系研究最终研究报告”后，我国的有识之士也在卫星授时、定位、导航的科研和工程应用中，意识到PNT一体化的内在合理性和技术上的密切相关陛，逐步认识到发展中国自主卫星定位系统，应提到建设国家PNT平台的层面上统一筹划。
2007上海国际导航产业与科技发展论坛上，论坛组委会共同主席，国家科技部高新司领导在《定位、导航和授时（PNT卜—中国近期有关活动进展》报告中指出，北斗（cOMPASS）系统建设将使中国成为能提供全球PNT服务的国家之一，中国基于同步通信卫星的区域导航系统CAPS将为世界提供更多的PNT选择，中国加入伽利略计划使欧盟在欧洲之外拓展了潜在的巨大市场，也给中国带来了更多的PNT服务选择。严建华在2009年提出“建立我国陆基定位、导航、授时系统研究”。
业已建成的“北斗卫星导航试验系统”（一代“北斗”）的基本技术路线源自于卫星通信专家陈芳允院士的“双星定位”设想。2000年10月31日和12月21日发射的两颗定位卫星和2003年5月25日发射的一颗备份卫星组成该系统的空间部分，与地面控制中心站、标校站以及各类用户终端，组建成能在中国及其周边区域的定位、授时和短报文通信的北斗卫星导航“试验系统”，并已在测绘、电信、交通运输、渔业、水文、森林防火和国家安全、救灾应急等诸多领域发挥作用。
在北斗“试验系统”基础上，2007年4月13日成功发射COMPASS系统第一颗中轨道（MEO-1）卫星，拉开建设北斗“扩展的区域导航系统”帏幕。
北斗在建成“扩展的区域导航系统”基础上，根据发展需要，逐步扩展，在2020年前后建成由5颗GEO卫星和30颗非地球同步轨道卫星构成的全球卫星导航定位系统。该系统将提供开放服务和授权服务。授权服务将向授权用户提供更安全、精度更高的定位、导航（测速）、授时和通信服务以及系统完好性信息。
4 对我国PNT体系研究的建议
进行PNT体系研究既涉及我国天基PNT系统（北斗），又涉及国外卫星导航系统（如GPS＼GLONASS＼Galileo等）；既涉及无线电PNT服务，又涉及传统PNT手段（如惯性导航、天文导航、无线电广播授时等）与定位导航新概念、新技术。因此，我国应深化开展国家PNT体系的研究与论证工作，全面研究我国未来的PNT需求，探索、发展、满足与适应我国PNT需求发展与变化的策略、途径与方法，为我国未来PNT能力的建设提供参考、建议和指导。
参考文献：
[1]严建华.建立我国陆基定位、导航、授时系统研究[J].导航，2009（1）.
[2]廖小罕.定位、导航和授时（PNT）一一中国近期有关活动进展[R].2007上海国际导航产业与科技发展论坛报告
【关键词】定位，导航，授时，PNT体系
【中图分类号】TL62 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0015-01
1 引言
位置和时间是人类赖以生存、发展的最重要的基础性信息，可以说人类文明的发展始终伴随着定位、导航与授时（Positioning，Navigation&Timing简称PNT）技术的发展。随着科学技术的不断进步及军事战略和战术的变化，人们在海、陆、空、天的军民商领域中对于PNT技术体系提出了更高的要求。
2 国外研究状况
目前，世界上对PNT体系研究最多的国家是美国。10年前，美国就根据GPS系统能提供定位、导航、授时三大功能及其在国防安全、科技、国家经济/贸易、人们社会生活等多方面应用，把对GPS导航系统的更新、完善与发展，放到由国会决策的国家PNT系统安全的高度上，进行高层设计指导与协调。2004年12月8号以总统令批准《美国天基定位、导航和授时政策》，即美国PNT政策，用以替代1996年3月28日发布的GPS政策。其目的是确保美国天基PNT业务、增强系统、后备支持及业务的拒绝与阻断能力；将原先GPS部际协调委员会升级为长久性国家级的“国家天基定位、导航和授时执行委员会"NSPNT（nationalspace-based positioning，Navigation and Timing），管理美国PNT系统。美国的PNT体系力图能提供实用有效、连续不断的PNT服务，满足增长的国家安全、经济、民用、科研和商业的需求，保持星基PNT军用优先和优于他国民用星基PNT业务的竞争力，提升美国在星基PNT应用领域的技术领先地位。
2008年9月，美国发布了《国家PNT体系研究最终报告》，其PNT体系主要包括陆基和天基PNT系统及其增强系统、自主PNT系统、作为PNT信息源补充的通信和数据网络等。
其系统体系结构包含有以下思想：
（1）“可互换的方案”鼓励更广泛地使用其它定位导航授时方案。
（2）“多现象学”鼓励采用组合多种现象，保障PNT信息源的多样性。
（3）“定位导航授时与通信的配合”将更多地利用通信网络提供并增强定位导航授时能力。
（4）在用户设备中，用于整合和融合来自可互换方案和多现象学的定位导航授时信息的各种算法将提高服务的可用性和方案的稳定性。
欧洲的导航规划以Galileo卫星导航系统为主，以罗兰c系统为辅。Galileo系统建设曲折前进，2002年3月24日，欧盟首脑会议批准了建设Galileo（伽利略）卫星导航定位系统的实施计划。根据目前的现状，Galileo系统可能因此在2014年或更晚时间才能够建成。
近年来，挪威、法国、英国等国家积极推动罗兰C系统的发展，英国在2008年建设了本国第一个罗兰C发射台，并且接管了德国的一个罗兰C台，在e罗兰方面做了进一步的研究和试验。期望罗兰c成为卫星系统的备份手段，满足e导航的需要。
俄罗斯的导航规划以GLONASS卫星导航系统为主，恰卡系统作为补充。2002年俄罗斯开始实施GLONASS系统现代化计划。俄罗斯计划采购27颗GLONASS-K卫星，并使GLONASS系统的精度达到5m水平。
近几年，俄罗斯在发展GLONASS的同时，积极对恰卡系统进行升级和应用扩展，提高恰卡系统性能，将恰卡系统的时间溯源到国家时间系统上，通过恰卡系统发播授时信号、卫星差分信息和完善性信息，开发GLONASS、GPS、恰卡和罗兰c组合的用户设备。
3 国内研究状况
我国对PNT体系的研究目前只是在起步阶段。在美国公布了“国家定位导航授时体系研究最终研究报告”后，我国的有识之士也在卫星授时、定位、导航的科研和工程应用中，意识到PNT一体化的内在合理性和技术上的密切相关陛，逐步认识到发展中国自主卫星定位系统，应提到建设国家PNT平台的层面上统一筹划。
2007上海国际导航产业与科技发展论坛上，论坛组委会共同主席，国家科技部高新司领导在《定位、导航和授时（PNT卜—中国近期有关活动进展》报告中指出，北斗（cOMPASS）系统建设将使中国成为能提供全球PNT服务的国家之一，中国基于同步通信卫星的区域导航系统CAPS将为世界提供更多的PNT选择，中国加入伽利略计划使欧盟在欧洲之外拓展了潜在的巨大市场，也给中国带来了更多的PNT服务选择。严建华在2009年提出“建立我国陆基定位、导航、授时系统研究”。
业已建成的“北斗卫星导航试验系统”（一代“北斗”）的基本技术路线源自于卫星通信专家陈芳允院士的“双星定位”设想。2000年10月31日和12月21日发射的两颗定位卫星和2003年5月25日发射的一颗备份卫星组成该系统的空间部分，与地面控制中心站、标校站以及各类用户终端，组建成能在中国及其周边区域的定位、授时和短报文通信的北斗卫星导航“试验系统”，并已在测绘、电信、交通运输、渔业、水文、森林防火和国家安全、救灾应急等诸多领域发挥作用。
在北斗“试验系统”基础上，2007年4月13日成功发射COMPASS系统第一颗中轨道（MEO-1）卫星，拉开建设北斗“扩展的区域导航系统”帏幕。
北斗在建成“扩展的区域导航系统”基础上，根据发展需要，逐步扩展，在2020年前后建成由5颗GEO卫星和30颗非地球同步轨道卫星构成的全球卫星导航定位系统。该系统将提供开放服务和授权服务。授权服务将向授权用户提供更安全、精度更高的定位、导航（测速）、授时和通信服务以及系统完好性信息。
4 对我国PNT体系研究的建议
进行PNT体系研究既涉及我国天基PNT系统（北斗），又涉及国外卫星导航系统（如GPS＼GLONASS＼Galileo等）；既涉及无线电PNT服务，又涉及传统PNT手段（如惯性导航、天文导航、无线电广播授时等）与定位导航新概念、新技术。因此，我国应深化开展国家PNT体系的研究与论证工作，全面研究我国未来的PNT需求，探索、发展、满足与适应我国PNT需求发展与变化的策略、途径与方法，为我国未来PNT能力的建设提供参考、建议和指导。
参考文献：
[1]严建华.建立我国陆基定位、导航、授时系统研究[J].导航，2009（1）.
[2]廖小罕.定位、导航和授时（PNT）一一中国近期有关活动进展[R].2007上海国际导航产业与科技发展论坛报告