来自 Xona Space Systems 的一颗实验卫星首次从太空测绘了 GPS 干扰的规模，揭示了地面无线电干扰对低轨道卫星的影响远超预期。数据显示，在欧洲和中东等地区，GPS 信号强度急剧下降，这可能危及卫星的定位、姿态控制甚至避碰能力。为此，该公司计划建立一个信号更强、更抗干扰的“Pulsar”导航星座，作为当前 GPS 系统的可靠备用方案。
首次从太空揭示干扰规模
Xona 公司的实验卫星 Pulsar-0 在距离地球 500 公里的低轨道上运行，其任务是为该公司即将部署的由 300 颗卫星组成的导航星座测试技术。然而，当团队开启卫星上的 GPS 接收器时，他们惊讶地发现了问题的严重性。
“当我们飞越北美时，我们一直能看到完美的信号，” Xona 的联合创始人 Kaz Gunning 说，“但一旦我们在欧洲上空开始操作，我们注意到那里确实有问题。我们预料到会看到一些干扰，但实际情况比我们预想的要严重得多。”
数据显示，在受影响最严重的地区，GPS 信号强度从常规的 40 分贝骤降至 仅 10 分贝。这些干扰源自地面的 GPS 干扰（用噪音压制信号）和 GPS 欺骗（用错误的坐标覆盖原始信号），这些行为在过去五年中已变得日益普遍，尤其是在冲突地区。
低轨卫星同样面临风险
这一发现揭示了一个严峻的现实：即使是运行在低地球轨道（LEO）的卫星，也无法幸免于地面干扰。这对于依赖 GPS 信号进行操作的卫星来说是一个严重问题。
失去 GPS 功能会带来一系列连锁反应：
- 无法精确定位： 成像卫星可能因此无法对准目标区域进行拍摄。
- 姿态确定困难： 卫星无法准确判断自身朝向，甚至难以将天线对准地面站。
- 影响运营安全： 像 SpaceX 的“星链”等卫星星座依赖 GPS 来进行碰撞规避。信号中断会增加碰撞风险。
Gunning 指出：“一旦你飞越这些区域，你就会失去 GPS 功能。这通常会扰乱卫星的正常运行。”
更强大的备用网络是出路
除了人为干扰，严重的太阳风暴 等自然现象也会扭曲和中断 GPS 信号。为了应对这些挑战，Xona 公司正在开发 Pulsar 导航星座，旨在提供一个更可靠的定位、导航和授时（PNT）服务。
Pulsar 星座的关键优势包括：
- 更强的信号： 其信号强度将是当前 GPS 信号的 100 倍，能有效抵抗干扰。
- 缩小干扰范围： 凭借其强大的信号，现有的干扰器只能影响其当前干扰范围的约 5%。
- 提供可靠备份： 在 GPS 系统失灵时，Pulsar 可以作为关键基础设施（如电网、金融系统）的备用方案。
Xona 计划在今年晚些时候发射首批卫星，并预计在 2027 年初 开始提供基础服务，逐步为全球用户提供一个更具弹性的导航网络。