MOSA同时减少专有系统的使用和相关成本

模块化开放系统方法（MOSA）的使用将有利于将替代位置，导航和定时（PNT）技术集成到平台中的努力。此外，MOSA可以增加竞争和创新，同时减少专有系统的使用和相关成本。

美国军方越来越依赖GPS卫星提供的数据。GPS星座由31颗中地球轨道卫星组成，为军方提供其位置、导航和授时（PNT）信息的主要来源。PNT 数据用于确定位置、确定方向和规划路线，同时实现情报、监视和侦察 （ISR） 数据的融合。从 1970 年代开始，海军是第一个使用 GPS 的海军;后来，在1991年的波斯湾战争期间，GPS的使用扩展到地面车辆。今天，据估计，陆军有50万个GPS接收器在使用中。

有了如此有价值的系统，GPS受到威胁也就不足为奇了。2020 年，一个国会国防工作组报告说，GPS 可能是美军的单点故障。对手正在积极发展电子战（EW）能力，例如GPS干扰器和欺骗器，以及陆基反卫星武器。访问连续的GPS数据需要在平台和卫星之间保持清晰的视线，这在城市战斗情况下并不总是可行的。美国国防部（DoD）认识到可能失去这一关键战场基础设施所带来的威胁。因此，五角大楼现在正在升级GPS系统：根据GPS III计划，美国太空部队正在开发和部署使用M-Code的新卫星，M-Code是一种更强的军事导航信号，为用户提供卓越的能力，包括更好的防御干扰。

美国政府问责局 （GAO） 于 2021 年 5 月发布的技术评估“国防导航能力”确定“需要各种解决方案才能在所有国防部平台上提供 PNT 信息。为此，国防部的方法是开发一系列替代PNT源，重点是互补GPS。国防部正在积极寻找其他技术，这些技术可用于在GPS数据被对手或环境条件拒绝或减少时对其进行验证或补充。

无论GPS信息是否被拒绝，替代GPS源协同工作，以验证所有可用PNT数据源的准确性，并在其中一个源不可用或不可信的情况下合并已知的真实PNT信息。

补充PNT信息的两种主要类型是相对PNT和绝对PNT。相对PNT使用平台上的传感器，例如惯性传感器和芯片级原子和/或光学时钟。在没有外部信号的情况下，这些传感器可以确定平台的位置并提供准确的时间。第二种类型 - 绝对PNT - 使用来自外部来源的信息，如天体（恒星和卫星）和磁导航，图像分析（地标和地形），和/或感兴趣的信号，如低射频或低地球轨道（LEO）卫星来确定平台的位置。相对和绝对PNT技术可以结合使用，以相互补充并提高结果信息的弹性。

MOSA通往互补PNT的途径

为了加快部署并降低新PNT功能的成本，国防部正在寻求实施模块化开放系统方法（MOSA）。MOSA不是一个标准，而是一个采购和设计政策，优先考虑使用基于开放标准的技术。MOSA的好处包括：

跨域和计算机无缝共享

快速创新和集成

供应商独立性

生命周期可支持性和减少过时

最小化尺寸、重量和功率 （SWaP） 要求

根据GAO的说法，陆军和海军都开发了基于MOSA的PNT参考架构，空军也开始开发自己的架构。预计陆军将提出国防部范围内的MOSA PNT参考架构，该架构将标准化不同军种PNT参考架构的共同元素。陆军PNT参考架构，如“国防导航能力”中所述，将PNT信息与保证定义为“通过访问一个或多个独立来源开发的可信PNT信息，具体取决于PNT威胁条件。陆军计划将创建PNT接口标准并开发参考PNT模块硬件，以实现快速，敏捷和经济实惠的新功能集成。空军计划的重点是向移动平台分配非GPS时间，旨在开发使所有通信系统能够将时间从一个平台分配到另一个平台的方法。

两种PNT参考架构的关键是使用接口标准，一个例子是利用开放接口标准来传达PNT信息，例如DARPA ［国防高级研究计划局］开发的全源定位和导航（ASPN）标准。

MOSA的使用将为将替代PNT技术集成到平台的努力带来许多好处。此外，MOSA可以增加竞争和创新，同时减少专有系统的使用和相关成本。事实上，MOSA的使用现在是法律规定的：2110 U.S.C. § 2446a要求国防部的主要国防采购计划在可行的最大范围内设计和开发，使用MOSA，除其他外，采用模块化设计，在主要系统平台和主要系统组件之间或主要系统组件之间使用主要系统接口。

满足MOSA任务的开放标准的例子包括陆军的努力VICTORY和CMOSS：VICTORY是C4ISR/EW互操作性计划的车辆集成，其中包括一个开放式架构，允许平台接受未来的技术，而无需进行重大的重新设计;CMOSS是C5ISR / EW模块化开放标准套件，MOSA将任务指挥，移动，机动和射击等功能组合成一个系统。

GAO报告表明，虽然国防部目前监督PNT服务参考架构和接口标准的定义，但这些架构和标准“可以由政府和行业组成的联盟进行管理和维持”。该报告指出，开放集团的传感器开放系统架构（SOSA）联盟是政府，行业和学术联盟开发用于军事和商业传感器系统的开放技术标准的一个例子。

为了帮助推动基于MOSA的PNT活动，GAO报告呼吁政策制定者考虑使开放架构计划更加持久，并提供适当的资金。它的结论是，通过适当的资源，“国防部的开放架构计划有可能大大降低所有PNT技术的集成成本和时间。GAO确定了开放架构PNT带来的许多好处，包括使国防部能够领先于PNT不断变化的威胁，因为MOSA将使新的替代PNT技术更容易实施。

审核编辑：郭婷