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美国GPS系统的管理及运行

发布日期:2008年04月28日字体: 【大】【中】【小】

葛榜军

  一、GPS管理体系及职责

  1. GPS管理现行体系

  2004年美国国家天基导航、定位、授时(PNT)政策中要求成立国家天基PNT执行委员会,以代替已有的部际GPS联席执行委员会,并对参与GPS管理的各个部委的职责进一步明确。在新政策的指导下,建立起了一个级别更高更加权威的管理机构(图1)。

  2. 主要机构的职责

  (1)国家天基定位、导航和授时执行委员会

  该委员会依据2004年12月8日颁布的天基定位导航授时政策成立。由国防部和运输部部长或由他们指定的代表担任联合主席。执委会的成员及其代表,拥有与联合主席同等的地位。成员来自国务院、商务部、国土安全部、参谋长联席会议、国家宇航局和其它相关部、局相同级别的代表。总统行政办公室的成员,包括管理与预算办公室、国家安全委员会、国土安全委员会、科学技术政策办公室和国家经济委员会,作为执行委员会的观察员。联邦通信委员会主席将被邀请作为执行委员会的联络员。

  该执委会是GPS最高级别的联邦政府管理机构,对维持和促进PNT结构的政策、机构、需求和资源分配负有战略决策责任,并对各个部局提出的建议进行协调。

  执委会的职责不会削弱和影响各部局依据适用的法律所拥有的权威。

  执委会将对其成员提出建议,确保由包括GPS和GPS增强系统的天基PNT结构提供服务,并且与美国天基PNT结构相一致,以维持美国国家安全、国土安全、外交政策、经济、公共安全和科学利益。

  执行委员会每年至少召开两次会议,临时会议由联合主席议定召开。

  执委会应:

  对其部局成员有关天基PNT政策有关的重大问题提出建议和进行协调,解决各部局间关于天基PNT系统和服务存在的问题。在所有问题上,执委会应努力维护多数者的利益。在不能达成一致意见时,联合主席或推选出其中之一行使最终决定权。

  确定解决危急时刻部局间关于天基PNT系统和服务(例如导航战试验和训练问题)的方式。

  确定执委会运行所需的经费、设备、职员和服务及在各成员部局间的分配。

  根据有关条款监督国家天基PNT协调办公室的工作。

  建立和监督研究评估单一部局之外的与天基PNT相关的国家利益方法。

  建立和实施部际协调程序,统筹考虑国家安全、国土安全和民用需求,包括化解矛盾,保证保持美国在军事天基PNT服务上的绝对优势,并保持美国民用天基PNT服务必须超过至少或等同于国际天基PNT服务。

  建立、投资,以及由国家天基PNT顾问委员会提出的建议应与各主要部局相一致。

  为完成美国天基PNT政策的特殊的要求,执委会应发展:

  国家天基PNT策略,将各个部局各自提出的天基PNT目标集成为综合的策略,贯彻国家天基PNT政策的愿景,并且保持其在各部局间的连续性、内聚性、公开性和一致性。

  国家天基PNT 5年规划,制定国家天基PNT 5年规划并且每年进行修正,规划包括贯穿各部局成员的政策、结构、项目计划、需求、投资、进度、国际伙伴和科技投资策略,以对美国天基作出贡献。该规划应该建立在并且同国家天基PNT政策相一致的基础之上。

  项目评估:对各部局的预算和进度进行年度评估,使天基PNT性能和服务及时纳入5年国家天基PNT规划之内,对执委会各部局成员提出建议并通过管理和预算办公室提交总统。

  (2)天基定位导航授时顾问委员会

  该委员会为联邦顾问委员会,由NASA代表执委会建立。由美国政府之外的专家组成,根据国际、国内天基PNT服务的发展态势,为制定美国天基PNT政策、规划、项目管理和投资决策提出建议。

  该委员会每年至少召开2次会议,根据联邦阳光法案,会议应该对公众开放。其首次会议将于2006年秋季举行。

  (3)国家天基PNT协调办公室

  国家天基PNT协调办公室也是天基PNT执委会的秘书处,负责召集会议、跟踪项目和任务,协调和处理部际文件等。同时,还负责5年国家天基PNT规划的年度评审,并由其部局成员评估其执行情况。

  其职员包括7名来自国防部、运输部、国务院、商务部、国土安全部和国家宇航局的额外成员。     协调办公室是咨询和联络有关天基PNT政策的联结点,负责执委会会网站的建设及维护,以及提供有关GPS和GPS政策的资料。

  (4)相关部委职责

  其相关部委的职责在新颁布的美国PNT政策中给予了明确规定。

  二、GPS运行系统管理

  1. 运行管理

  GPS的信息获取和运行管理由GPS联合计划办公室负责(GPS-JPO)。

  JPO是空间与导弹系统中心(SMC/CZ)的一个办公室,负责GPS项目的管理。设在加利福尼亚州洛杉矶的美国空军基地(AFB),代表美国防部,获取GPS卫星信息,并负责确保GPS补发卫星的及时生产和交付,保证GPS星座的正常运转。JPO还负责在项目管理指南(PMD)的指导下,设计、改良运作方式并加以推行,以适应剩余任务分配和经验证证实的需求的需要。JPO根据空军航天司令部总部的需要,针对工程、空间段发展、地面控制段的更新换代提供系统级的技术支持。

  JPO由美国空军领导,包括民用部门在内的多个部门派代表参与。海岸警备队代表DOT参与JPO,其首席代表是项目主管代表(DPM),DPM直接向GPS项目主管和运输部负责运输政策的助理部长负责。

  2. 运行实施

  美国空军航天司令部总部(HQAFSPC)负责为GPS的发展提供经费保障,为GPS星座提供空间和地面段支持。在经费保障的前提下,由第14空军联队(14AF)负责GPS的运作。GPS星座的日常运行由空军第50联队委任第2空间运行中队管理。指挥关系见图2。

  (1)美国航天司令部(USSPACECOM)

  根据美国法典的第十章第164节,委任美国航天司令部总司令(USCINCSPACE)的作战司令部(COCOM)代表联合总司令管理航天部队。USCINCSPACE授予COCOM对所指派军力的指挥权,此授权不能转任第二个部门。对于委派的作战任务,COCOM司令有权对指派军力履行指挥权;全权指挥军事作战、联合演习、军需配给;进行军力调配、任务下达、作战目标确立、命令指导。因而,USSPACECOM直接向14AF下达指挥命令,管理GPS系统运行。

  (2)美国空军航天司令部总部(HQ AFSPC)

  其职责是支持GPS的基础管理部门,制定计划、为政策制定及项目评估提供资金;组织、培训、训练下级现役部门的任务执行能力;对新出台的命令、管理、通信的能力提供详细说明,向与卫星性能相关的工作人员(履行者)提出基本要求;为GPS计划争取经费。

  (3)美国航天司令部(AFSPACE)/空军第14联队(14AF)

  USCINCSPACE授权AFSPACE(COMAFSPACE)对GPS系统行使操作控制权(OPCON)。OPCON是一种授权指挥员,对任务中所管辖的军力、作战目标的确立、命令指导履行指挥权。操作控制权包括对GPS主控站(MCS)、地面天线、监控站、发射场、执行中队的操作控制权。

  (4)第50航天联队第2运行中队

  第50航天联队拥有战术控制权(TACON),执行操作控制,通过TACON完成GPS导航、时间转换及核爆炸探测任务区域。总司令拥有GPS 战术控制权,第2运行中队受空军第50航天联队指挥员的直接监督。

  3. GPS民用运行管理机构及职责

  运输部是民用GPS服务运行和管理的领导者,对美国政府各个民用部局需求的开发负有领导责任。国土安全部海岸警备队(USCG)在民事应用中担当重要角色,负责与国内和国际通过海岸警备队导航中心和民间GPS服务联络委员会使用标准定位服务的民用用户保持联系。

  此外,DOT还正在发展国家差分GPS网络(NDGPS)。FAA负责发展广域和局域增强系统以提供实时差分改正,实现对航空的完好性监测能力。由USCG负责运行国家海上差分GPS网络。

  为加强用户之间的联系,及时向用户团体发布GPS相关信息,建立了相关的民用GPS运行服务及其产品信息支持机构,民间GPS团体不断发展并成熟。

  (1)民间GPS服务联络委员会(CGSIC)

  民间GPS服务联络委员会的任务是挖掘GPS民用部分的全部潜能。GPS服务提供商和用户都需要它提供有效的信息沟通渠道。CGSIC也是全球民用GPS用户和GPS服务提供者之间的重要联系纽带。

  CGSIC由美国国内和国际相关的私营企业、政府、工业用户团体代表组成(图3)。目前,该委员会拥有700个成员,包括联邦政府、州、产业界、大学和59个国家。领导机构包括一名主席,2位执行主席,一个执行秘书处和一个执行小组。主席由运输部长政策助理(OST/P)导航定位主任担当。第一执行主席为海岸警备队导航中心(NAVCEN)指挥官员,通过执行秘书处管理委员会、维护成员职责、协调委员会会议,代表委员会主席参加GPS相关会议,回应提交的问题;第二执行主席负责国际事务,为非美国代表,由主席根据执委会成员组提名指定。执委会成员组由主席、执行主席、分委会主席,一名来自GPS部际咨询委员会(GIAC)的代表和来自航空、陆地和海洋3个领域的代表。

  (2)海岸警备队导航中心(NAVCEN)

  NAVCEN运行着导航信息服务(NIS)、国家差分GPS (NDGPS),以及罗兰(LORAN)导航系统。NAVCEN是GPS的民用联系界面,并管理着其他相关导航计划。

  NIS在NAVCEN运行中心的监督下每周7天每天24h的通过网络向民用用户发布导航和海事安全信息。同时还控制分布在美国各地的84个NDGPS站和24个LORAN站。此外,NAVCEN还承担着与国防部在GPS运行和管理的民用联络。

  DOD对军事用户提供类似的GPS运行信息服务,为完成这一任务,DOD GPS支持中心承担和解答来自NAVCEN和国家运行控制中心(NOCC)的有关GPS SPS问题,通知NAVCEN和NOCC有可能影响SPS(GPS标准定位服务)民用的GPS星座运行变化。

  摘自《卫星应用简报》

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