五角大楼希望拥有超精确的时钟，以帮助部队在没有 GPS 的情况下作战 作者：Kelsey Baker 你正在关注这位作者！点击以取消电子邮件提醒。 2021年6月2日，一名士兵在夏威夷的舒菲尔德兵营东区为陆地导航绘制点位。中士埃兹拉·卡马雷娜/美国陆军 五角大楼的研究机构一直在实验一代新型超精确时钟，希望有一天能够将这些设备整合到军用飞机、雷达和其他系统中，以在 GPS 被干扰或欺骗时，为美军提供可靠的备用。为了实现这一目标，国防高级研究计划局（DARPA）正在解决一个复杂且鲜为人知的原则所带来的脆弱性：GPS 完全依赖精确的时序。"定位、导航和时序是我们从 GPS 中获得的服务，"韦戈德（Dana Goward）说，他是韧性导航和时间基金会的主席。他解释说，GPS 卫星通过持续广播超级精确的时间戳工作。接收器——可以是从手机到军用武器系统的任何设备——比较来自多个卫星的信号，利用它们在到达的时间上微小的差异来确定其位置。然而，这些信号在到达地球时是如此微弱，以至于它们容易受到干扰，韦戈德指出。这些干扰可能是故意的，如干扰信号，阻止接收器接收它们，或欺骗信号，向接收器传递虚假信息。或者可能是意外的，比如由正常的太阳活动引起的干扰。干扰，特别是战争时期的故意干扰，已成为五角大楼的重要关注点——韦戈德解释说，GPS 现在深入嵌入军事和民用技术中，没有任何能够提供相同精度的替代方案。 DARPA希望通过其新时钟，使 PNT 对美国军队更加抗干扰，但其研究也可能对其他依赖 GPS 的系统产生广泛影响，包括银行业、互联网和电网。该机构已经在军用飞机、舰船和车辆中测试了这些时钟，将实验从实验室推向更广泛的实地使用。通过其 ROCkN 计划开发的时钟，DARPA 项目经理穆昆德·文加拉特（Mukund Vengalattore）告诉《商业内幕》，在没有重新同步的情况下可以保持 GPS 质量的时间超过两到三周。他说，当前可比技术只能在数小时内保持这种精度。该努力的下一步称为"这是时候了"，专注于使这些时钟在研究环境之外变得实用，并确定它们是否可以规模化生产并整合到现有的军事平台中。韦戈德表示，现有的超先进时钟因其尺寸、重量、能耗和成本而受到限制，阻碍了实际应用。当前的挑战是克服这些限制。"原型并不是一项技术，"文加拉特说，他曾是康奈尔大学的物理教授。一份2021年政府监督机构的报告指出，军事对更具韧性的 PNT 系统的发展存在担忧。该报告称，没有单一的替代 PNT 技术能够提供军方所需的所有功能，并补充说五角大楼可能需要寻求多种创新解决方案。更高的精度，如 DARPA 的时钟所能提供的，可能帮助军方同步来自大量传感器的信息，这也是当前各级部队面临的重要新问题，能够更快速地汇总战场上发生情况的全貌。文加拉特说："我们知道 GPS 会被干扰，可能会被欺骗，这对我们军方在所谓的电磁争夺区域中的运作产生巨大影响。" 《纽约时报》最近报道称，自2019年以来，俄罗斯卫星一直在全球范围内在短暂的十秒间隔内干扰 GPS 通信，尽管不清楚这些努力是否是故意的。这些短暂干扰似乎没有造成重大后果。如果 DARPA 能够按预期规格制造其时钟，该技术最终不仅可以提供可靠的 GPS 替代方案，还可以提供比 GPS 提升1,000 到 100,000 倍的时序，文加拉特说。文加拉特表示，DARPA 当前的挑战之一是教育军方了解这一提升水平的意义。"不仅是提升对 GPS 欺骗或干扰的韧性，"他解释说，"而是提供全新的能力，可以为联合部队提供根本的战略优势。" 文加拉特说道："我们并没有真正考虑到，'当我获得比 GPS 更好的时序时，我能做得更好或定性不同的事情是什么。'如果你一生都在使用手电筒，而我给你一个高能激光，显然并不清楚你将用它做什么。"