DARPA将发明新的“GPS”，不用卫星也能定位导航

DARPA，(The Defense Advanced Research Projects Agency，美国国防高级研究计划局)在日前公布的《 Breakthrough Technologies for National Security》内总结了他们未来关注的四个主要领域，其中，对定位导航技术的改造计划无疑会是个颠覆性的变动。

我们目前的GPS系统，最初也是出于军用目的诞生的。这套系统基于爱因斯坦的狭义和广义相对论，通过一系列卫星的信号时间戳和这些卫星之间的相对位移定位出在地面的位置。无论是车载导航仪或是为电信基站提供同步时间源，GPS都发挥了巨大的作用，但是这么重要的系统，却可能轻易地在人为干扰下崩溃，由于GPS使用的波段是已知的，因此利用射频噪音，人们可以覆盖一个区域内的GPS信号，而且这种设备网上就可以买到。

因此，在这种情况下，建立一套基于地面的定位导航系统可能是一个好的替代方法。但是做起来并没有这么容易：一种设想是在地面上铺设大量的发射器，但是这么做的工程量和维护成本会很高；另一种是Differential GPS(差分全球定位系统)，在已知点配备一台 GPS 接收机作为基准站并和用户同时进行 GPS 观测，与基准站坐标比较并求解出实时差分修正值以修正其GPS定位解，但是这种做法仍旧离不开卫星的辅助；还有一种在二战期间使用的无线电导航系统LORAN，尽管可以抵抗一定的干扰，但是精确性却一直难以解决。所以现阶段，关于如何构建这样一套系统还有诸多的可能性。

在新公布的这份文件中，DARPA表示，由于目前GPS系统的局限性，他们不得不寻求一种更有效的定位，计时和导航的系统。为了达成这一目标，DARPA已经在5个相关项目进行了大量的投入,分别是自适应导航系统（ANS），PNT微技术系统（Micro-PNT），量子辅助传感与读出（QuASAR），超高速激光科学和工程项目（PULSE）和对抗性环境中的空间、时间和方位信息（STOIC）。这些项目都致力于在GPS无法使用时提供稳定可靠的PNT( position, navigation and timing)服务，比如ANS利用精确的惯性测量装置，可以在缺少外部数据的情况下定位，而PULSE则利用超短脉冲激光技术提高原子钟和微波源的精度。

单从这份文件，我们还是无法得知DARPA如何实现这一目标，但是技术从军用到民用是历史一贯的趋势，可以预见，将来重新启动车载导航仪的时候，或许再也不用等那么久搜索卫星了。

参考来源：EXTREMETECH