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美國GPS系統的管理與運營

2009-02-08 來源:《衛星與網絡》雜志 字號:

  文 初一

  一、GPS管理體系及職責

  1. GPS管理現行體系

  2004年美國國家天基導航、定位、授時(PNT)政策中要求成立國家天基PNT執行委員會,以代替已有的部際GPS聯席執行委員會,并對參與GPS管理的各個部委的職責進一步明確。在新政策的指導下,建立起了一個級別更高更加權威的管理機構。

  2. 主要機構的職責

  (1)國家天基定位、導航和授時執行委員會

  該委員會依據2004年12月8日頒布的天基定位導航授時政策成立。由國防部和運輸部部長或由他們指定的代表擔任聯合主席。執委會的成員及其代表,擁有與聯合主席同等的地位。成員來自國務院、商務部、國土安全部、參謀長聯席會議、國家宇航局和其它相關部、局相同級別的代表。總統行政辦公室的成員,包括管理與預算辦公室、國家安全委員會、國土安全委員會、科學技術政策辦公室和國家經濟委員會,作為執行委員會的觀察員。聯邦通信委員會主席將被邀請作為執行委員會的聯絡員。

  該執委會是GPS最高級別的聯邦政府管理機構,對維持和促進PNT結構的政策、機構、需求和資源分配負有戰略決策責任,并對各個部局提出的建議進行協調。

  執委會的職責不會削弱和影響各部局依據適用的法律所擁有的權威。

  執委會將對其成員提出建議,確保由包括GPS和GPS增強系統的天基PNT結構提供服務,并且與美國天基PNT結構相一致,以維持美國國家安全、國土安全、外交政策、經濟、公共安全和科學利益。

  執行委員會每年至少召開兩次會議,臨時會議由聯合主席議定召開。

  執委會應:

  對其部局成員有關天基PNT政策有關的重大問題提出建議和進行協調,解決各部局間關于天基PNT系統和服務存在的問題。在所有問題上,執委會應努力維護多數者的利益。在不能達成一致意見時,聯合主席或推選出其中之一行使最終決定權。

  確定解決危急時刻部局間關于天基PNT系統和服務(例如導航戰試驗和訓練問題)的方式。

  確定執委會運行所需的經費、設備、職員和服務及在各成員部局間的分配。

  根據有關條款監督國家天基PNT協調辦公室的工作。

  建立和監督研究評估單一部局之外的與天基PNT相關的國家利益方法。

  建立和實施部際協調程序,統籌考慮國家安全、國土安全和民用需求,包括化解矛盾,保證保持美國在軍事天基PNT服務上的絕對優勢,并保持美國民用天基PNT服務必須超過至少或等同于國際天基PNT服務。

  建立、投資,以及由國家天基PNT顧問委員會提出的建議應與各主要部局相一致。

  為完成美國天基PNT政策的特殊的要求,執委會應發展:

  國家天基PNT策略,將各個部局各自提出的天基PNT目標集成為綜合的策略,貫徹國家天基PNT政策的愿景,并且保持其在各部局間的連續性、內聚性、公開性和一致性。

  國家天基PNT 5年規劃,制定國家天基PNT 5年規劃并且每年進行修正,規劃包括貫穿各部局成員的政策、結構、項目計劃、需求、投資、進度、國際伙伴和科技投資策略,以對美國天基作出貢獻。該規劃應該建立在并且同國家天基PNT政策相一致的基礎之上。

  項目評估:對各部局的預算和進度進行年度評估,使天基PNT性能和服務及時納入5年國家天基PNT規劃之內,對執委會各部局成員提出建議并通過管理和預算辦公室提交總統。

  (2)天基定位導航授時顧問委員會

  該委員會為聯邦顧問委員會,由NASA代表執委會建立。由美國政府之外的專家組成,根據國際、國內天基PNT服務的發展態勢,為制定美國天基PNT政策、規劃、項目管理和投資決策提出建議。

  該委員會每年至少召開2次會議,根據聯邦陽光法案,會議應該對公眾開放。其首次會議將于2006年秋季舉行。

  (3)國家天基PNT協調辦公室

  國家天基PNT協調辦公室也是天基PNT執委會的秘書處,負責召集會議、跟蹤項目和任務,協調和處理部際文件等。同時,還負責5年國家天基PNT規劃的年度評審,并由其部局成員評估其執行情況。

  其職員包括7名來自國防部、運輸部、國務院、商務部、國土安全部和國家宇航局的額外成員。協調辦公室是咨詢和聯絡有關天基PNT政策的聯結點,負責執委會會網站的建設及維護,以及提供有關GPS和GPS政策的資料。

  (4)相關部委職責

  其相關部委的職責在新頒布的美國PNT政策中給予了明確規定。

  二、GPS運行系統管理

  1. 運行管理

  GPS的信息獲取和運行管理由GPS聯合計劃辦公室負責(GPS-JPO)。

  JPO是空間與導彈系統中心(SMC/CZ)的一個辦公室,負責GPS項目的管理。設在加利福尼亞州洛杉磯的美國空軍基地(AFB),代表美國防部,獲取GPS衛星信息,并負責確保GPS補發衛星的及時生產和交付,保證GPS星座的正常運轉。JPO還負責在項目管理指南(PMD)的指導下,設計、改良運作方式并加以推行,以適應剩余任務分配和經驗證證實的需求的需要。JPO根據空軍航天司令部總部的需要,針對工程、空間段發展、地面控制段的更新換代提供系統級的技術支持。

  JPO由美國空軍領導,包括民用部門在內的多個部門派代表參與。海岸警備隊代表DOT參與JPO,其首席代表是項目主管代表(DPM),DPM直接向GPS項目主管和運輸部負責運輸政策的助理部長負責。

  2. 運行實施

  美國空軍航天司令部總部(HQAFSPC)負責為GPS的發展提供經費保障,為GPS星座提供空間和地面段支持。在經費保障的前提下,由第14空軍聯隊(14AF)負責GPS的運作。GPS星座的日常運行由空軍第50聯隊委任第2空間運行中隊管理。指揮關系見圖2。

  (1)美國航天司令部(USSPACECOM)

  根據美國法典的第十章第164節,委任美國航天司令部總司令(USCINCSPACE)的作戰司令部(COCOM)代表聯合總司令管理航天部隊。USCINCSPACE授予COCOM對所指派軍力的指揮權,此授權不能轉任第二個部門。對于委派的作戰任務,COCOM司令有權對指派軍力履行指揮權;全權指揮軍事作戰、聯合演習、軍需配給;進行軍力調配、任務下達、作戰目標確立、命令指導。因而,USSPACECOM直接向14AF下達指揮命令,管理GPS系統運行。

  (2)美國空軍航天司令部總部(HQ AFSPC)

  其職責是支持GPS的基礎管理部門,制定計劃、為政策制定及項目評估提供資金;組織、培訓、訓練下級現役部門的任務執行能力;對新出臺的命令、管理、通信的能力提供詳細說明,向與衛星性能相關的工作人員(履行者)提出基本要求;為GPS計劃爭取經費。

  (3)美國航天司令部(AFSPACE)/空軍第14聯隊(14AF)

  USCINCSPACE授權AFSPACE(COMAFSPACE)對GPS系統行使操作控制權(OPCON)。OPCON是一種授權指揮員,對任務中所管轄的軍力、作戰目標的確立、命令指導履行指揮權。操作控制權包括對GPS主控站(MCS)、地面天線、監控站、發射場、執行中隊的操作控制權。

  (4)第50航天聯隊第2運行中隊

  第50航天聯隊擁有戰術控制權(TACON),執行操作控制,通過TACON完成GPS導航、時間轉換及核爆炸探測任務區域。總司令擁有GPS 戰術控制權,第2運行中隊受空軍第50航天聯隊指揮員的直接監督。

  3. GPS民用運行管理機構及職責

  運輸部是民用GPS服務運行和管理的領導者,對美國政府各個民用部局需求的開發負有領導責任。國土安全部海岸警備隊(USCG)在民事應用中擔當重要角色,負責與國內和國際通過海岸警備隊導航中心和民間GPS服務聯絡委員會使用標準定位服務的民用用戶保持聯系。

  此外,DOT還正在發展國家差分GPS網絡(NDGPS)。FAA負責發展廣域和局域增強系統以提供實時差分改正,實現對航空的完好性監測能力。由USCG負責運行國家海上差分GPS網絡。

  為加強用戶之間的聯系,及時向用戶團體發布GPS相關信息,建立了相關的民用GPS運行服務及其產品信息支持機構,民間GPS團體不斷發展并成熟。

  (1)民間GPS服務聯絡委員會(CGSIC)

  民間GPS服務聯絡委員會的任務是挖掘GPS民用部分的全部潛能。GPS服務提供商和用戶都需要它提供有效的信息溝通渠道。CGSIC也是全球民用GPS用戶和GPS服務提供者之間的重要聯系紐帶。

  CGSIC由美國國內和國際相關的私營企業、政府、工業用戶團體代表組成(圖3)。目前,該委員會擁有700個成員,包括聯邦政府、州、產業界、大學和59個國家。領導機構包括一名主席,2位執行主席,一個執行秘書處和一個執行小組。主席由運輸部長政策助理(OST/P)導航定位主任擔當。第一執行主席為海岸警備隊導航中心(NAVCEN)指揮官員,通過執行秘書處管理委員會、維護成員職責、協調委員會會議,代表委員會主席參加GPS相關會議,回應提交的問題;第二執行主席負責國際事務,為非美國代表,由主席根據執委會成員組提名指定。執委會成員組由主席、執行主席、分委會主席,一名來自GPS部際咨詢委員會(GIAC)的代表和來自航空、陸地和海洋3個領域的代表。

  (2)海岸警備隊導航中心(NAVCEN)

  NAVCEN運行著導航信息服務(NIS)、國家差分GPS (NDGPS),以及羅蘭(LORAN)導航系統。NAVCEN是GPS的民用聯系界面,并管理著其他相關導航計劃。

  NIS在NAVCEN運行中心的監督下每周7天每天24h的通過網絡向民用用戶發布導航和海事安全信息。同時還控制分布在美國各地的84個NDGPS站和24個LORAN站。此外,NAVCEN還承擔著與國防部在GPS運行和管理的民用聯絡。

  DOD對軍事用戶提供類似的GPS運行信息服務,為完成這一任務,DOD GPS支持中心承擔和解答來自NAVCEN和國家運行控制中心(NOCC)的有關GPS SPS問題,通知NAVCEN和NOCC有可能影響SPS(GPS標準定位服務)民用的GPS星座運行變化。

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