為A-PNT準(zhǔn)備車輛的關(guān)鍵

A-PNT或有保證的位置，導(dǎo)航和定時(shí)是軍事導(dǎo)航系統(tǒng)中相對(duì)較新的流行語(yǔ)。它增強(qiáng)了現(xiàn)有的選擇性可用性反欺騙模塊（SAASM）GPS導(dǎo)航技術(shù)（已經(jīng)不受欺騙的影響），與其他不易受信號(hào)丟失，干擾或衛(wèi)星破壞的PNT方法。A-PNT的崇高目標(biāo)是使士兵能夠在沒有對(duì)抗干擾的情況下識(shí)別和傳達(dá)準(zhǔn)確的位置，路線和時(shí)間。

美國(guó)陸軍通信電子研究、開發(fā)、工程中心（CERDEC）強(qiáng)調(diào)了A-PNT的重要性，指出：

“精度很重要。士兵在嚴(yán)峻而復(fù)雜的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，GPS并不總是可用或準(zhǔn)確 - 無(wú)論是來(lái)自地理地形和城市環(huán)境的挑戰(zhàn)，還是來(lái)自拒絕和破壞態(tài)勢(shì)感知的對(duì)抗性努力。

為了準(zhǔn)確地執(zhí)行統(tǒng)一行動(dòng)，士兵需要知道他們和他們的戰(zhàn)友在哪里，他們要去哪里，什么時(shí)候罷工。

PNT對(duì)于提供連續(xù)，可信的PNT功能至關(guān)重要，使指揮官能夠準(zhǔn)確地協(xié)調(diào)，指導(dǎo)和執(zhí)行騎乘和下馬士兵的復(fù)雜部隊(duì)演習(xí)。

標(biāo)準(zhǔn)化的MAPS解決方案

A-PNT目標(biāo)由陸軍的直接報(bào)告項(xiàng)目經(jīng)理定位，導(dǎo)航和定時(shí)（PM PNT）和PNT系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)（SoSA）驅(qū)動(dòng)，該系統(tǒng)利用陸軍通信電子研究，開發(fā)和工程中心（CERDEC）的開發(fā)技術(shù)。2016年8月，PM PNT披露了其A-PNT解決方案的以下技術(shù)發(fā)展：

抗干擾：降低干擾功率的天線系統(tǒng)

DAPS：可拆卸的有保證的PNT系統(tǒng)

地圖：安裝式有保證的PNT系統(tǒng)

Psuedolites：用于增強(qiáng)地面和空中GPS的地面發(fā)射器（例如無(wú)人機(jī)）

該解決方案需要開發(fā)大量冗余傳感器技術(shù)和復(fù)雜的傳感器融合算法。對(duì)于車輛中使用的MAPS，A-PNT將需要融合多種類型的傳感器，可能包括MCODE SAASM GPS，Pseudolites，IMU（慣性測(cè)量單元），CSAC（芯片級(jí)原子鐘），指南針，雷達(dá)，視覺和車輛傳動(dòng)系統(tǒng)。

PM PNT希望以單一外形部署MAPS，并提供具有各種功能級(jí)別的模型。政府要求它不大于當(dāng)今軍用車輛中最常用的SASSM GPS系統(tǒng)DAGR（國(guó)防高級(jí)GPS接收器）及其支架。與分立式A-PNT集成解決方案不同，使用新的A-PNT“DAGR”進(jìn)行簡(jiǎn)單的更換（以及一些外部傳感器/天線更改）不僅可以減輕Vetronics集成商開發(fā)復(fù)雜A-PNT技術(shù)（例如離散傳感器組件的傳感器融合）的負(fù)擔(dān)，還可以為用戶提供通用性。

與 A-PNT 的精確聯(lián)網(wǎng) 傳統(tǒng) PNT 系統(tǒng)通過 RS232 或類似的串行接口從 DAGR 接收 PNT

信息以及 1PPS 信號(hào)，而 MAPS A-PNT-“DAGR”-替代品則提供額外的以太網(wǎng)接口。將 DAGR 替換為 A-PNT“DAGR”不會(huì)自動(dòng)提供 A-PNT 優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)在傳感器和計(jì)算系統(tǒng)上包含以太網(wǎng)交換機(jī)和以太網(wǎng)接口的現(xiàn)代軍用車輛如果沒有支持以下內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，將無(wú)法支持 A-PNT：

勝利定位和導(dǎo)航服務(wù)

PTP（精確時(shí)間協(xié)議，或 IEEE 1588v2）與傳統(tǒng) NTP（網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議）相結(jié)合

VICTORY使C4ISR/EW系統(tǒng)能夠通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)總線相互通信。為了在VICTORY（C4ISR/EW互操作性車輛集成）網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)必須經(jīng)過VICTORY認(rèn)證。

PTP 在將時(shí)間數(shù)據(jù)從主 A-PNT 時(shí)鐘傳送到任何以太網(wǎng)端點(diǎn)設(shè)備方面提供納秒級(jí)精度。相比之下，NTP 僅提供以微秒為單位的準(zhǔn)確性。

PTP 協(xié)議以及以太網(wǎng)交換機(jī)硬件輔助可補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)電纜和交換機(jī)中的延遲，以保持此納秒級(jí)精度。由于不可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)包處理延遲，沒有 PTP 功能的交換機(jī)會(huì)在時(shí)間參考中引入相當(dāng)大的差異。隨著納秒級(jí)精度對(duì)于現(xiàn)代指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察 （C4ISR） 以及電子戰(zhàn) （EW） 系統(tǒng)變得越來(lái)越重要，PTP 是一項(xiàng)必不可少的功能。

總之，A-PNT車輛升級(jí)將涉及用MAPS替換DAGR，并使用支持VICTORY和PTP的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。MAPS還需要幾年的時(shí)間，但具有VICTORY認(rèn)證和PTP的以太網(wǎng)交換機(jī)為將來(lái)輕松升級(jí)A-PNT提供了準(zhǔn)備的關(guān)鍵。

審核編輯：郭婷