文章作者：曹冲

文章来源：上海北斗导航创新研究院

自从2020年7月31日北斗三号全球卫星导航系统正式开通后，北斗系统开始了产业化快速发展的阶段。特别是在十四五期间，伴随新基建的推进，北斗产业化也得到了快速的发展。然而在发展的过程中，安全是不能忽略的大事件。安全保障是对于北斗系统及其产业自身而言的，而保障安全是体现北斗系统及其产业的发挥的巨大作用。

实际上，安全保障（安保）是北斗卫星导航系统现实进程的需要，也是未来发展的需要。

图源丨北斗官网

全球卫星导航系统（GNSS），由于其中园轨道体制（轨道高度达到20000公里左右），导致与生俱来的脆弱性，由于轨道高度较高，卫星信号到达地面时已经比较微弱，信号所处环境是个大事体，是个世界性难题。

尤其是卫星导航的应用广泛深入发展，其固有的脆弱性漏洞，就成为应用服务中的挥之不去的壁垒和梦魇。

一是严酷的日地环境，太阳的黑子和耀斑爆发，以及地磁骚扰引发的多种多样的地球物理效应，形成卫星信号的衰落、扰动、闪烁、多径、吸收和畸变，均会带来突如其来的时变影响，让卫星导航接收机的功能性能变差，甚至无法正常工作。

二是恶劣的物理环境，地形地貌、山丘植被、房屋建筑、城市峡谷，各种各样的覆盖遮挡，特别是在室内、隧道、高架桥下、所有被遮蔽的环境中，卫星信号无法进入到达，也就无法工作。

三是复杂的电磁环境，所有自然的和人为的、无意的和有意的电磁辐射，均有可能影响到“弱不禁风”的卫星导航信号，而且多种多样的有意欺骗和故意干扰，已经造成或者将要造成卫星信号的接收障碍和威胁，还有许多非无线电的网络攻击，均会造成难以应对的困难和问题。

四是特殊的服务需求，对于航天的飞行器对接、航空的进近着陆、无人机群的编队飞行、自动驾驶系统等多种多样的高精度高可靠实时化连续性应用与服务，其完好性、预警性和特殊性要求是非常高的，往往是单一的卫星导航系统技术难于实现的。

鉴于以上的一些存在问题，近一、二十年以来，以美国GPS为代表，开展了弹性PNT行动，推进“保护、优化、增强”（PTA）政策举措，实施基础设施安全保障负责任的使用指令，而且以“PNT整体架构（2025）”为蓝图，瞄准保持美国在这一领域的领先地位为目标，通过最大公约数战略策划，实现四大矢量模块组合推进，它们是：多重物理手段融合创新、可互换可替代总体解决方案、导航与通信的深化融合以及多机构多层次协调管理。

按照其战略规划，逐步将PNT服务从开阔空间进入半开阔空间，进入封闭空间，逐步从某些特定的应用走向专业应用，走向大众应用。

值得一提的是，这也是我们一直以来提倡的从北斗导航，走向北斗新时空的升级换代，最终走向中国新时空的跨越发展之路，目标是在2035年前，建设更加泛在、更加融合、更加智能、更加安全的中国新时空服务体系，及其所推进的智能信息产业。

回到开篇提到的保障安全，保障安全（保全）是GNSS生命力所在，也是PNT使命需求和市场需求所在。北斗卫星导航系统（简称为北斗），是国家时空信息重大基础设施，是国民经济重大技术支撑系统，是国家安全的重大威慑力量，也是提高人民大众生产、学习、生活质量和改变生活方式的工具手段，所以大家称之为国之大器、国之重器和国之利器。

北斗/GNSS真正的生命力，是在于其提供的时空信息参量，时间空间是人类文明历史发展的两大参照系，到现时代由于原子钟的出现，时间计量的高精度达到其他度量衡不能望其项背的地步，而卫星导航恰恰充分利用了原子钟这一技术，将高精度时间和空间基准，从高深的科学殿堂解放出来，成为国计民生和社会大众唾手可得的一种能力，实现了时空生产力的根本性解放，这是一场了不起的革命。这也是北斗/GNSS强大生命力所在，让高新科技走向国计民生，走向民间，走向大众。

近些年来的无数事实证明，卫星导航是国家重大基础设施的保护神，它用统一的时间，保证国家能源电网管网的安全运营和维护，保证了国家电信设施和网络的时间传递与同步，保证了多种多样的交通设施的安全运作和协同调度，保证了银行系统和金融债券体系的协调经营和运转，保证了国计民生和社会保障体系的全面有效运维，包括对抗新冠肺炎大流行的阻击战总体战，这都是时空大拿在发挥总体态势把握、实时运控调度、精准溯源施策带来的好处。

我们在有意和无意中接受了北斗/GNSS带来的效益，现在我们更应该站在新时代发展的前沿高度上，自觉地运用时空服务的高科技，保障国防安全、国土安全、国民经济和社会大众的安全，特别是确保关键重点的国家基础设施安全，尤其是与新基建相关的信息基础设施、网络基础设施、产业基础设施、数据基础设施和云计算基础设施的安全是下大功夫，通过北斗新时空这一新一代信息技术之首的引领作用，把我国智能信息产业和中国服务-2030行动计划积极推动起来，为服务强国复兴的第二个百年梦做出自己的贡献。

文章作者：曹冲

文章来源：上海北斗导航创新研究院