
2024 年 11 月 20 日,英國科學大臣帕特里克·瓦蘭斯勳爵 (Lord Patrick Vallance) 在皇家航海學會英國 PNT 領導力研討會的開幕詞中宣佈了幾項舉措,他表示政府必須專注於“儘快為英國提供一個具有運營彈性的定位、導航和授時 (PNT) 系統”。其中包括將國家物理實驗室的國家時間中心 (NTC) 專案的資金從 3000 萬英鎊(3800 萬美元)增加到 6270 萬英鎊(7900 萬美元),並計劃到 2027 年 1 月讓 NTC 和該國第一座新的 eLoran 塔達到初始執行能力 (IOC)。明年之後的所有努力計劃都必須“接受支出審查”。
儘管如此,研討會與會者還是很高興聽到部長批准上屆政府於 2023 年釋出的 10 點 PNT 政策框架,並承諾透過實施的系統來實施該框架。英國國家 PNT 辦公室負責人 Shabana Haque 博士也在研討會上發表了講話,並詳細闡述了政府迄今為止的行動和未來的計劃。她還討論了開發量子技術的努力,以及如何將所有功能整合到一個連貫的架構中。

英國認識到時間和空間是 PNT 效用最基本的組成部分。其NTC研發專案由國家物理實驗室(NPL)執行,自2019年以來一直在啟動並執行。其主要目標是建立“……透過構建和連結在地理上分佈在安全位置的新原子鐘網路,建立有彈性的英國國家時間基礎設施。
五年後,該計劃即將結束。NTC 計劃下一階段的計劃正在制定中,其中包括開發國家授時基礎設施和支援新的授時生態系統——其中包括雙向衛星時間傳輸 (TWSTT)、eLoran 和該國傳統的 MSF 無線電時間服務。該行業將在時間分配架構和提供增值服務方面發揮重要作用,同時訪問高度彈性且經過充分驗證的核心政府時間基礎設施。
作為迄今為止 NTC 工作的結果,工業界和學術界現在可以從分散在英國各地的三個 NPL 節點訪問可追溯的時間和頻率訊號。他們分別在蘇格蘭的斯特拉斯克萊德大學(University of Strathclyde)、中部地區的克蘭菲爾德大學(University of Cranfield)和南部的薩里大學(University of Surrey)。
eLoran 在英國的 PNT 計劃中也佔有重要地位。直到 2015 年底,英國將 Loran-C 作為北歐網路的一部分運營。在那的最後一年,英國東海岸部署了差分站,並授權了基於 eLoran 的海上作業。2015 年 1 月 1 日,儘管英國提出了相反的請求,但其他北歐國家終止了 Loran 廣播,轉而支援 Galileo。英國繼續將其單個 eLoran 發射器作為國家時間訊號執行。計劃要求在未來兩年內增加發射器,以實現 eLoran 在全國及其鄰近水域的導航。

UrsaNav Loran 在 Nautel 裝置上進行監測。(照片:RNT 基金會)
英國政府一直在與多個合作伙伴合作,以推進其對實施 eLoran 功能的理解和計劃。Haque 強調了與歐洲航天局 NAVISP 計劃的合作,該計劃促成了英國公司 Roke 為手持裝置開發出一種 eLoran 天線。她還討論了將 NTC 的時鐘和光纖網路與 eLoran 訊號整合以及開發 GNSS/eLoran 接收器。許多人對政府委託並從燈塔總局的研究與發展 (GRAD) 團隊收到的“eLoran 有效性報告”特別感興趣。GRAD 在該技術方面擁有豐富的經驗,曾在英國東海岸操作和評估過差分 eLoran 系統。國防部於 2024 年 9 月釋出了一份關於可部署 eLoran 功能的資訊請求 (RFI),這有助於表明英國對該技術的承諾。RFI 表示,該檔案是收購的前奏。
英國已投資超過 10 億英鎊(13億美元)用於量子研究,這有可能透過更好的計時以及慣性和重力感測為 PNT 做出貢獻。量子研究計劃的目標之一是開發“……新的導航和授時系統,在衛星系統被拒絕的情況下提供彈性並提高準確性。一個具體目標是到 2030 年在飛機上部署量子導航系統,包括時鐘。該計劃始於 2014 年,並在 2024 年隨著全國五個量子中心的建立而顯著增加。格拉斯哥大學的中心專注於用於國家安全和關鍵國家基礎設施的彈性 PNT 系統。
Vallance 部長和 Haque 還討論了兩個重要的非技術主題。首先是英國的 PNT 辦公室資金充足、人員配備充足且非常活躍。它是去年作為跨政府努力建立的,包括國防部的代表。除了推動該國的 PNT 工作外,該辦公室還與許多其他政府合作,包括美國、加拿大、澳大利亞、紐西蘭、歐洲、日本和韓國的政府。其次,雖然 PNT 計劃對於國家的復原力和安全是必要的,但它們也將成為經濟利益的來源。這不僅僅是使英國經濟能夠在本地和可能廣泛的 GNSS 中斷事件期間運作。隨著該國開發技術堆疊以支援其自身的彈性 PNT 架構,以及支援和支援政策,彈性 PNT 裝置和服務將對其他人有市場。既可以獨立存在,又可以與 GNSS 合作的主權 PNT 能力對許多國家越來越有吸引力。能夠從英國等受人尊敬和信任的盟友那裡獲得這種能力,可以使許多人更容易獲得和實施這樣的系統。英國科學部長還讚揚了 RIN 的工作和釋出一系列工具,以幫助向社群以外的人解釋 PNT 和復原力的必要性。這些工具還將幫助組織評估其對 GNSS 中斷的準備情況。它們可從 RIN 的彈性 PNT 門戶獲得,它們是:
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PNT 直譯器,概述了過度依賴 GNSS 帶來的風險,並提供指向其他資訊資源的連結。
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描述 PNT 中斷的“準備、行動、恢復”框架的最佳實踐“餐墊”。
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PNT 彈性檢查表,供組織用於自我評估 GNSS 中斷的風險。
RIN 建議 PNT 專家使用這些工具與客戶、供應商和合作夥伴合作,並充當“指導之手”。RIN 將這些都視為 “第一階段釋出”。我們鼓勵對這些工具提供反饋,並應將其傳送給 [email protected]。RIN 團隊渴望瞭解哪些有效,哪些可以改進,並收到有關其他工作的建議。
作為一個“學術團體”,RIN 對政府政策和方向具有重大影響。Vallance 勳爵對此表示認可,他說:“近年來,皇家研究所在強調 PNT 的機會和風險、提供專業知識以及與政府合作制定解決方案方面發揮了非常重要的作用。
RIN 的主任 John Pottle 和 RIN 研究員 Ramsey Faragher、Guy Buesnel 和 Andy Proctor 都因其對該組織彈性 PNT 工作的貢獻而在研討會上受到表彰。

雖然中國正處於建立與 eLoran 和太空訊號整合的全國性時鐘系統的最後階段,韓國也緊隨其後,但英國似乎是唯一一個正在建立連貫且有彈性的國家 PNT 系統架構的西方國家。一些國家擁有大量的光纖授時網路,歐洲似乎正在走向授時主幹網,美國有三個 eLoran 發射機正在播出。然而,沒有一家宣佈英國已釋出的綜合計劃型別。
當被問及此事時,一位英國 PNT 技術和政策專家認為,他的國家遠遠領先於歐洲和美國,因為“我們擁有自己的 GNSS 不受阻礙”。
他的想法是,GNSS 需要花費大量時間、精力和金錢。這些大型專案所需的財務和情感承諾使許多人難以掌握 GNSS 的侷限性和脆弱性,以及實施互補系統的需求。他說,政府官員和 GNSS 行業遊說者都可能傾向於抵制這種努力。
關於英國政府對 OneNav 的投資,他表示,英國仍有可能也尋求天基能力。在他看來,政府更有可能尋找商業訂閱服務,而不是自行建立能力。“我們將在可以信任的情況下訪問 GNSS,並且可能會為來自太空的其他訊號付費,”他說。“但我們希望英國擁有主權能力,而有彈性的 PNT 的未來是陸地的。”
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本文轉載自“斗室智庫”,原標題《英國要想在PNT的三個方面引領西方》。
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