欧空局启动两项卫星导航新任务

作为其未来导航（FutureNAV）计划的一部分，欧洲航天局（ESA）启动了两项创新的卫星导航任务，即创世纪（Genesis）和低地球轨道PNT（LEO-PNT），与几个欧洲的实体签订了总计2.33亿欧元的合同。这一战略举措旨在满足欧洲对更具弹性和精确的导航解决方案日益增长的需求。欧空局导航主任哈维尔·贝内迪克托（Javier Benedicto）强调了这些任务在满足日益增长的加强导航需求和确保欧洲在重要的天基下游市场的领导地位方面的重要性。同时指出，“这是最大的下游太空市场（至卫星导航应用服务）。我很高兴看到我们在竞争激烈的行业将这两项任务变为现实”。

欧空间已经与几家欧洲公司签订了总金额为2.33亿欧元的合同，用于开发创世纪（Genesis）和LEO-PNT演示系统，这是FutureNAV计划中的两项新任务，将使欧洲保持在全球卫星导航的最前沿

Genesis 的合同金额为 7660 万欧元。由OHB Italia S.p.A.（IT）领导的14个实体组成的财团负责开发、制造、鉴定、校准、发射和操作Genesis卫星，包括其所有有效载荷。这项任务得到了意大利、比利时、法国、瑞士、匈牙利和英国的支持。“创世纪”卫星计划于2028年发射，随后将进行多年的科学研究开发。Genesis旨在显著改进国际地面参考系（ITRF），为导航和无数地球科学应用提供前所未有的精度。

就LEO-PNT而言，已经签署了两份平行合同，每份价值7840万欧元，用于两个端到端的低地球轨道定位、导航和授时（LEO-PNT）在轨演示系统。这些合同包括卫星和有效载荷的设计和开发、地面部分、测试用户部分和卫星发射、操作、试验和与最终用户的服务演示。LEO-PNT演示系统的合同之一由GMV Aerospace and Defence S.A.U. （ES）牵头，作为整体系统主和OHB System AG（DE）作为空间部门主和核心合作伙伴。另一份合同由Thales Alenia Space France S.A.S（FR）牵头，作为整体系统Prime，Thales Alenia Space SPA（IT）作为空间部门Prime。这两个财团涉及由来自14个国家的50多个实体，包括在太空领域具有悠久传统的工业行为者，以及遵循新颖空间方法的新行为者--太空优质企业、中型企业和中小企业的组合，还吸引了来自最终用户社区的代表。该计划的第一颗LEO-PNT卫星预计将在项目开始后的20个月内发射，整个星座（还包括有四颗卫星）将在2027年之前投入使用。

创世纪卫星，图片来源：欧空局

“创世纪”工程被设计为一个飞行天文台，Genesis 将有助于高度改进地球的国际地面参考系 （ITRF），将其精度提高至优于 1 毫米，长期稳定性为 0.1 毫米/年，为我们星球上最严格的导航应用提供坐标系。ITRF是导航和地球科学所有天基和地面观测的参考。更新后的国际地面参考系（ITRF）将对卫星系统产生立竿见影的好处，影响伽利略在航空、交通管理、自动驾驶汽车、定位和导航等领域的应用。此外，增强的ITRF将使无数其他领域受益：气象学，自然灾害预测，监测气候变化影响，土地管理和测量，重力和非重力研究，以上只是仅举几例而已。

LEO-PNT卫星。图片来源：欧空局

Genesis的极高精度将通过将主要的大地测量（地球测量）技术放在一起来实现：卫星导航测距、超长基线干涉测量、卫星激光测距，以及可能的DORIS搭载一颗经过良好校准的卫星，该卫星充当飞行天文台，这将允许确定每种技术固有的偏差并纠正它们，以获得更高的精度。这些仪器将通过超稳定振荡器（USO）进行同步。

LEO-PNT任务旨在建立一个小型示范卫星星座，以测试新型导航信号以及与伽利略等全球导航卫星系统的互操作性，提供改进的信号鲁棒性，并将导航服务扩展到具有挑战性的环境，如城市闹市区和室内等非暴露空间。该任务将利用5G/6G等通信标准的进步，探索LEO星座在支持从交通和关键基础设施到移动设备和资产跟踪等广泛应用方面的潜力。

LEO-PNT，实质上是种新型的弹性导航系统。LEO-PNT（低地球轨道定位导航和授时）是一个小型示范卫星星座，它将在靠近地球的地方飞行，并测试新信号和频段的使用，从而释放出卓越的导航弹性、精度和速度，从而有可能实现一长串新的应用和服务。该星座将展示以多层方法与伽利略和其他全球导航卫星系统相结合的好处。LEO-PNT将确保信号，以提高中地球轨道上现有GNSS的鲁棒性，例如自然现象、损害和干扰，并为当今卫星导航系统无法到达城市闹市区，甚至室内等非暴露空间提供服务。该任务还将展示LEO导航星座的能力，以提供对来自太空的伽利略和EGNOS信号的监测能力。该任务的另一个目标是展示PNT与开放通信标准（包括5G/6G）的互操作性，为物联网、紧急服务和低延迟数据的新应用打开大门，用于定位和授时。低地球轨道上的导航星座可以与现有的GNSS一起实现的应用范围从交通，包括汽车、自动驾驶汽车、铁路和海事以及一般的数字移动、关键基础设施、移动设备、资产跟踪或室内非暴露空间的服务。

以上这两项任务在2022年欧空局部长理事会上获得批准，加强了欧空局的承诺，即保持在卫星导航技术的最前沿，并解决定位、导航和授时领域的未来趋势和需求。