关于天基定位、导航和授时政策的背景

近年来，美国卫星中心在GPS业务方面也有了很大的改进。卫星运营商更加以用户为中心。在将一颗卫星下线进行维护之前，运营商会检查卫星的移除对全球用户的影响。此外，他们还调整了操作程序，使以前需要数小时才能纠正的异常情况现在几分钟内就能解决。这些改进使用户直接受益，然而，尽管如此，全球定位系统运营商的心态仍然是提供SPS性能标准中确定的服务，这与用户所期望的日常服务不同。

去年发布的《关于天基定位、导航和授时政策》（PNT）就用户可以期待的服务提供了高级别的指导。该政策的天基定位、导航和定时政策的目标包括提供不间断的定位、导航和定时服务。满足日益增长的国家、国土、经济安全和民用需求，以及科学和商业需求。

第一个目标中假设的 "可用性 "是什么？是对采用5度掩膜角（SPS性能标准中所定义的）的用户的可用性，还是更严格的10度或更高的掩膜角要求？是四颗卫星的可用性，以支持一般用户，还是六颗卫星的可用性，以支持接收机自主完整性监测和故障检测与排除？

第二个目标中提到的 "要求 "是什么？是精准农户和测绘界的要求？或者是城市用户更严格的要求？这个政策中还提到，政府将提高天基定位、导航、授时等服务性能。这意味着SPS性能标准中确定的服务需要改变，以适应这些改进。在某种程度上，美国政府在满足用户需求方面，在现有系统的基础上，美国卫星中心只能走得更远。

现在运行控制系统能够支持的卫星数量最多为30颗。截至本文发稿时，GPS在轨运行的卫星有29颗，尽管在任何时候，由于必要的维护或计划外的停机时间，并不是所有的卫星都可以使用。每当卫星被设定为无法使用时，卫星运营者就会查看所产生的性能，将其与SPS性能标准进行比较。这就是问题的症结所在。SPS性能标准假设的是一般用户只有5度的掩膜角，然而这一个假设已经不能代表GPS的一个重要类别的用户：精密用户。

如果有29颗卫星，为什么减少到27颗是个大问题？今天的GNSS用户甚至比五年前的用户要求更高。精度是东西，而实时精度是最重要的。如今GNSS在农业、地表采矿、地震钻探等精密应用中都有应用。为了获得所需的精度，GNSS的用户会排除低高角卫星，以减轻大气层的影响。他们将接收机中的掩膜角设置为8度、10度，甚至12度。如图4所示，这种较高的掩膜角减少了用户可用卫星的数量，相应地，精度的稀释和相关的定位误差也随之上升。

从用户的角度来看，较新的卫星更好-在测距精度，运行状况和抗完整性故障方面，比较旧的卫星要好得多。他们的冗余系统提高了可靠性，也可以防止GPS长期失效。今天的用户确实希望从GNSS获得更多。