據(jù)nationaldefensemagazine網(wǎng)站2021年4月22日刊文，美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）與合作伙伴加強(qiáng)合作，加大新型精確定位/導(dǎo)航/授時（PNT）技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)投入，并計(jì)劃于2022年/2024年開展各類PNT系統(tǒng)（如量子時鐘、慣性設(shè)備、射頻傳感器、磁力計(jì)等）的測試工作，推進(jìn)PNT技術(shù)的快速創(chuàng)新發(fā)展。
AFRL在太空原子鐘研發(fā)領(lǐng)域始終處于領(lǐng)先地位。在量子時鐘技術(shù)研究領(lǐng)域，量子計(jì)時功能主要利用對中子、光子、電子和質(zhì)子的操縱來運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)皮秒級高精度計(jì)時，最終實(shí)現(xiàn)無需依賴GPS系統(tǒng)的戰(zhàn)時授時應(yīng)用需求。這一項(xiàng)目充分契合美國國防部對于PNT技術(shù)創(chuàng)新的高優(yōu)先級任務(wù)命令要求。美軍認(rèn)為，對于GPS系統(tǒng)的依賴使美軍可能受到GPS干擾/欺騙技術(shù)的影響，在戰(zhàn)時失去精確定位、導(dǎo)航、授時優(yōu)勢。隨著量子時鐘技術(shù)的發(fā)展/應(yīng)用，可使美軍在PNT技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域重新保持作戰(zhàn)優(yōu)勢。
從美軍研究現(xiàn)狀來看，雖然量子時鐘系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)尺寸、重量、功率縮減等問題仍需進(jìn)一步探索。
在PNT技術(shù)領(lǐng)域，AFRL還在研發(fā)導(dǎo)航技術(shù)衛(wèi)星-3（NTS-3）衛(wèi)星系統(tǒng)。作為AFRL的一顆PNT試驗(yàn)衛(wèi)星，NTS-3項(xiàng)目旨在驗(yàn)證新型天基軍用PNT體系架構(gòu)的彈性（檢測/減少干擾）/魯棒性。NTS-3衛(wèi)星已于2020年通過關(guān)鍵設(shè)計(jì)審查，預(yù)計(jì)將在2023年發(fā)射到地球同步靜止軌道（GEO）進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
AFRL表示，NTS-3衛(wèi)星系統(tǒng)有望成為一種可替代的PNT能力。因?yàn)閭鹘y(tǒng)GPS系統(tǒng)等同于使用一個時鐘進(jìn)行授時，一旦出現(xiàn)偏差，只能從備份渠道重新同步。但是，NTS-3衛(wèi)星系統(tǒng)利用三種不同類型的授時設(shè)備和計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)最佳基準(zhǔn)授時，系統(tǒng)可靠性/精準(zhǔn)性更高。
另外，在時間同步應(yīng)用領(lǐng)域，AFRL還在積極開展量子計(jì)算/量子傳感器技術(shù)研究。新的光學(xué)/射頻數(shù)據(jù)鏈可為武裝部隊(duì)提供精準(zhǔn)時間同步服務(wù)。該新興技術(shù)可有效支撐美軍聯(lián)合全域指揮控制作戰(zhàn)（JADC2）理念，實(shí)現(xiàn)美軍軍事物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)（如美國空軍“先進(jìn)作戰(zhàn)管理系”統(tǒng)/ABMS、美國陸軍“融合計(jì)劃”/Project Convergence、美國海軍“壓制計(jì)劃”/Project Overmatch）中關(guān)鍵PNT同步需求。
圍繞時間同步管理需求，AFRL近期與科羅拉多州博爾德的量子技術(shù)制造商ColdQuanta公司簽訂了一項(xiàng)價(jià)值75萬美元的合同，用于開發(fā)高性能微型離子阱系統(tǒng)。該系統(tǒng)滿足量子網(wǎng)絡(luò)、量子計(jì)算、量子計(jì)量、量子計(jì)時等多種量子領(lǐng)域應(yīng)用需求。
AFRL指出，后續(xù)AFRL將在安全通信，精確定時，精確導(dǎo)航和量子計(jì)算等多個領(lǐng)域加大投入。據(jù)預(yù)算報(bào)告顯示，2020財(cái)年~2025財(cái)年，AFRL在上述研究領(lǐng)域的投資額將達(dá)到1.5億美元左右。
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