卫星导航系统发展现状及前景展望

卢鋆 张弓 陈谷仓 高为广 宿晨庚

(1 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094)(2 北京空间飞行器总体设计部, 北京 100094)(3 中国卫星导航系统管理办公室, 北京 100094)

当前，各主要航天大国均在积极发展卫星导航系统，包括我国北斗系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)、美国全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)以及欧洲伽利略(Galileo)四大全球卫星导航系统，以及印度导航星座(Navigation with Indian Constellation，NavIc)和日本准天顶卫星系统(Quasi-Zenith Satellite System，QZSS)两个区域系统，均已向用户提供服务[1]。北斗2018年12月完成基本系统建设，并开通了全球服务。2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射第55颗北斗导航卫星，北斗全球星座部署圆满收官，并将提供更加多样的定位、导航与授时服务(PNT)。

为持续提升服务性能、满足用户更加专业和多元的需求，各卫星导航系统均加紧推动新一代规划部署，我国也正在积极论证下一代北斗系统发展，推动构建以北斗为核心基石的更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系[2-4]。基于此，本文系统梳理了各国卫星导航系统最新进展和后续计划，分析了各卫星导航系统的技术演变特点和发展趋势，重点从高性能服务趋于标配、弹性对抗成为发展重点、多功能聚合逐渐成为新方向、兼容互操作是今后GNSS合作共用的主流趋势等方面进行了综合论述，并提出了对我国北斗卫星导航系统的发展建议，以期对北斗系统的后续工作提供参考。

1 各国GNSS进展及特点

1.1 美国GPS系统

1)持续提升GPS性能，极力保持领先地位

目前，GPS系统空间段共有31颗在轨工作卫星(截至2020年4月)，包括11颗GPS-IIR卫星、7颗GPS-IIRM卫星、12颗GPS-IIF卫星和1颗GPS-III卫星(还有1颗GPS-III卫星在轨测试)。随着GPS系统发展和卫星升级换代，系统保持连续稳定运行，服务精度不断提升，目前空间信号精度均值为0.51 m。值得注意的是，卫星工作寿命远远超出预期，如1990-1997年发射的GPS-IIA卫星，近期有2颗刚设置为不健康状态，在轨工作寿命达26年，卫星寿命长一定程度上体现了美国导航卫星研制的能力水平，一方面也限制了其星座的快速升级和新信号的全球部署。如首颗播发新的军用M码信号卫星发射至今已15年，还未达到满星座状态；首颗发射面向生命安全用户的民用L5信号卫星发射至今10年，在轨卫星仅14颗[5-6]。

2018年12月，美国启动新一代GPS III系统部署，包括10颗GPS III卫星和22颗GPS IIIF卫星。目前，已发射两颗GPS III卫星，计划2023年完成10颗GPS III卫星部署，2026年发射首颗GPS IIIF卫星，2034年完成部署。GPS III系统能力全面升级，卫星载荷数字化程度大幅提高，GPS III、IIIF卫星数字化程度分别可达70%、100%，信号精度提升到当前的3倍，信号完好性、抗干扰能力进一步提升，具有导航信号关闭、增加和调整的在轨可重编程功能。配置高速星间链路，以确保在GPS海外站被摧毁或者丧失能力时，系统安全稳定运行。同时，配置更高性能的星载原子钟，增加第4个民用互操作信号L1C、新的激光反射器(以提高定轨能力)、L频段搜救载荷、新设计的核爆探测载荷等。卫星寿命15年。同时，美国也启动了GPS运行控制系统赛博安全能力的研发部署，加快升级改造现有地面运控系统，包括下一代运行控制系统(Next Generation Operational Control System，OCX)的升级[7-8]。通过星地能力全面升级，巩固和强化美国在全球卫星导航领域的主导地位和优势。此外，美在推动公开信号空间服务域(Space Service Volume，SSV)的同时，也提出了军码SSV的空间现代化倡议。

2)与铱星系统融合服务，提供独立备份定位授时能力

美国波音公司、斯坦福大学基于低轨通信星座对类GPS低轨卫星导航系统、高完好性GPS(iGPS)进行了深入研究。iGPS修改了铱星下行信号体制，利用空闲通信时隙和频率资源播发测距信号，并调制铱星卫星和GPS卫星的导航电文，通过将多个窄带信号扩展为宽带信号，提升测距精度。从目前公开的文献来看，iGPS并没有在低轨通信星座中实现，而是采用了Satelles公司设计的信号体制。

美国GPS与新一代铱星系统融合，通过铱星播发导通信号，提供STL(Satellites Time and Location)服务。根据Satelles公司发布的最新测试结果，STL信号较GPS信号增强30～40 dB，定位精度30～50 m[9]，授时精度200 ns，能提升复杂电磁环境下卫星导航服务的可用性，并在服务拒止情况下提供备份手段。

3)重启导航新技术试验计划，在轨验证新概念和新技术

美国积极探索未来卫星导航新概念、新技术，特别是弹性PNT技术，时隔近40年再次启动导航技术卫星试验项目，计划2023年发射导航技术卫星-3(NTS-3)卫星(GEO)。NTS-3卫星验证多层弹性PNT体系概念与技术，主要包括3方面：①搭载先进的光铷钟和冷原子铯钟，性能较GPS III卫星原子钟分别提升3倍、5倍；②配置在轨可编程数字波形生成器、高增益天线、氮化镓高功率放大器等，进行信号灵活调整和功率增强技术验证；③进行新型星间链路技术验证，旨在仅利用美国本土地面站实现系统运行控制，增强系统的弹性和抗毁性。

1.2 俄罗斯GLONASS系统

1)重建服务体系，提供多层次精度服务

目前，空间段共有30颗在轨卫星(截至2020年4月)，包括3颗GEO卫星、27颗MEO卫星，其中MEO卫星，在轨运行24颗(包括2019年12月和2020年3月发射的两颗卫星)，在轨备份2颗，在轨测试或维护1颗。

GLONASS系统在前期仅提供RNSS服务基础上，将差分改正与监测系统(SDCM)、地面增强设施等纳入体系，可为各类用户提供不同精度的4类民用服务，包括水平5 m、高程9 m的基本开放服务、1 m的星基增强服务、0.1 m的精密单点定位(PPP)服务、0.03 m的相对测量导航(基于载波相位测量和地面参考站)服务。

2)加速卫星更新换代，持续提升系统性能

GLONASS系统现代化的MEO卫星按照GLONASS-M、GLONASS-K、GLONASS-K2三个版本演进。2025年开始，使用GLONASS-K、GLONASS-K2卫星，2030年前发射26颗全新GLONASS-K2卫星，在轨完全替代现有GLONASS-M卫星。GLONASS-K2卫星，采用2个相控阵天线播发FDMA/CDMA信号，播发3个频点的CDMA民用信号，加强与其他GNSS兼容互操作；配置激光星间链路和更高精度原子钟，支持高频度的星历和钟差数据更新；搭载激光发射器、搜救等载荷。GLONASS现代化卫星演进如表1所示[10-11]。

表1 GLONASS现代化卫星演进Table 1 Evolution of GLONASS satellites

3)构建中高轨混合星座，提供差异化多样服务

俄罗斯加快MEO卫星更新换代的同时，计划增加IGSO和GEO卫星，构建GLONASS混合星座，全面提升系统性能。2020年开始，拟用3颗Luch-5M GEO卫星，替代现有SDCM 3颗卫星，并在160°E增加1颗GEO卫星，实现双频多星座增强，并进一步扩展地面监测资源，从25个国内站、10个海外站，增加到45个国内站、12个海外站。2025年前，发射6颗IGSO轨道的GLONASS-B卫星，播发L1OC、L2OC、L3OC信号，东半球服务性能将提高25%。卫星基于GLONASS-K平台，3个轨道面，2条星下点轨迹，轨道倾角64.8°，偏心率0.072，运行周期23.9 h。

1.3 欧洲伽利略系统

1)加快完善组网部署，提供高性能多样化服务

目前，Galileo系统空间段共有26颗在轨卫星(截至2020年4月)，包括4颗在轨验证(IOV)卫星，22颗完全运行能力(FOC)卫星。自2016年提供全球初始运行服务以来，系统运行不断稳定和完善，空间信号精度不断提升，目前已达0.25 m；计划2020年具备完全运行服务能力。2019年，Galileo系统因精密时间设施相关问题，出现长达110多小时的服务中断，可靠性受到业界和广大用户质疑。后续，随着卫星陆续到寿，伽利略2020-2024年还将发射12～14颗卫星，近一步提升系统性能和可用性[12-13]。Galileo在轨卫星状况如图1所示。

图1 Galileo在轨卫星状况Fig.1 Galileo current constellation

Galileo系统服务多样，目前已提供公开服务(伽利略E1C与GPS L1C为美欧联合设计的互操作信号)、公共特许服务、搜救服务。2020年后，还将逐步增加公开服务信息认证、商业授权认证服务、紧急告警服务、全球20 cm精密单点定位服务，覆盖高安全、高精度、高效信息播发等不同范畴，可满足各类用户的多样化需求。

2)规划部署第二代伽利略系统，系统能力全面升级

Galileo系统积极规划部署第二代伽利略系统(G2G)，计划2025年开始发射4～8颗过渡卫星，2027年开始发射第二代伽利略卫星，2035年具备全面运行能力。第二代Galileo系统将提供更高的精度、完好性和连续性；具备自主运行、抗干扰、抗欺骗能力；卫星寿命更长；系统与服务更加安全；同时具有更好的兼容与可扩展性。同时，系统还将演进发展以下服务：重构改进信号提高服务性能(首次定位时间、精度、安全认证等)、高级授时服务、空间服务域(SSV)、基于反向链路的新型搜救服务、电离层预报服务、面向生命安全用户的高级接收机自主完好性监测服务。

3)基于Kepler计划研发，开展前沿技术在轨试验

欧洲德国航空航天中心(DLR)、波茨坦地学中心(GFZ)等单位正在联合开展Kepler系统的研发，Kepler星座由4～6颗LEO卫星组成，采用激光星间链路、光钟和光频梳建立更高精度的天基时间基准，极大减少对地面的依赖，可仅一个地面站维持星座自主运行；双向激光链路完成测量、时间同步和通信，实现厘米级定轨，MEO无需配置原子钟实现长期运行，完好性告警时间3 s。计划2023年、2025年，分别在LEO和MEO卫星上进行试验。

1.4 中国北斗系统

北斗三号全球系统于2017年11月发射首颗组网卫星，至今共完成18箭30星发射，包括24颗MEO卫星、3颗IGSO卫星和3颗GEO卫星。2020年6月23日，组网部署的最后一颗卫星发射成功，标志着北斗全球系统星座部署圆满完成。

北斗三号全球系统采用混合星座构型，播发B1、B2、B3三个频点信号，服务高度聚合[14]，如表2所示。

表2 BDS信号及其对应服务Table 2 BDS signals and corresponding services

后续将继续提升系统能力和服务性能，进一步推动高精度、高完好、导通融合等多样化特色服务在全球落地，为未来智能化、无人化发展提供核心支撑。

1.5 日印区域导航系统

1.5.1 日本QZSS系统

目前，QZSS空间段由3颗QZO卫星和1颗GEO卫星组成，均在轨工作，具体信息见表3所示。主要在日本及附近区域实现对GPS的补充和增强，与GPS、伽利略等信号和服务兼容互操作程度均很高。

表3 QZSS当前星座构成Table 3 QZSS current constellation

播发9种信号，提供7类公开服务，包括与GPS民用信号完全兼容的PNT服务、星基增强服务、亚米级增强服务、厘米级增强服务(Centimeter Level Augmentation Service，CLAS)、灾害与危机管理卫星报告服务(Satellite Report for Disaster and Crisis Management，DC Report)、星基增强服务、定位技术验证服务(Positioning Technology Verification Service，PTV)、QZSS安全确认服务(QZSS Safety Confirmation Service，Q-ANPI)，见表4。其中，采用PPP-RTK体制的CLAS服务，是其在精度增强方面的最大亮点和特色[15]。

表4 QZSS信号及其对应服务Table 4 QZSS signals and corresponding services

QZSS将于2020年发射QZS-1R卫星，取代2010年发射和使用至今的QZS-1卫星。2022年至2023年，将发射另外3颗QZSS卫星(QZS-5、QZS-6和QZS-7)，最终建设完成由7颗卫星组成的完整系统，覆盖区域将大幅扩展，精度进一步提升，并具备授权安全认证等反欺骗手段。

1.5.2 印度NavIC系统

系统由3颗GEO卫星和4颗IGSO卫星组成，在L5、S频段提供标准定位服务和授权服务，覆盖印度及其岛屿周边地区；同时，增加了短消息服务，支持通过互联网的网络接口发送短消息。目前，7颗卫星均已在轨工作，2016年已开通服务。2017年，NavIC系统遭遇严重问题，7颗在轨卫星共21台铷原子钟，有7台出现故障，严重影响了系统的稳定运行。

后续，拟增加4颗IGSO卫星。经分析仿真，服务区域将扩大至30°S～50°N、30°E～130°E，服务区可见卫星数量增加到至少6颗，进一步提升导航服务精度和连续性；同时，计划增加L1C民用互操作信号，与其他GNSS系统同频点信号实现兼容互操作。此外，新的NavIC卫星上，将搭载搜救载荷。NavIC系统覆盖区域和可见卫星数如图2所示。

图2 NavIC系统覆盖区域和可见卫星数Fig.2 Coverage area and number of visible satellites for NavIC system

2 发展趋势分析

2.1 高性能服务趋于标配

随着全球用户对高性能定位导航授时服务需求的不断增加，以及技术的发展进步，高精度、高完好逐渐成为卫星导航系统的标配。

高精度服务方面，各系统在其建设发展中通过增加卫星数量、配置更高性能的原子钟、扩展监测站数量和范围、优化改进精密定轨和时间同步等模型和算法等，不断提升定位精度。目前的四大全球系统空间信号精度(SISRE)实测结果见表5，北斗、Galileo系统以及较新的GPS IIF、GPS III卫星相当，均小于1 m；GPS IIR，GPS IIR-M卫星由于在轨时间较长，空间信号精度较新的卫星差，约为1～3 m；GLONASS系统空间信号精度约为2～6 m。同时，各系统还在进一步提升空间信号精度，逐步逼近理论极限。此外，各系统还可提供更高精度的精密单点定位服务，包括北斗提供基于B2b信号的静态厘米级、动态分米级PPP服务；Galileo系统提供基于E6B信号的全球PPP服务，定位精度20 cm；俄罗斯提供0.1 m的PPP服务；日本QZSS以密集地面站为基础提供快速收敛(1 min)的厘米级PPP服务[16-18]。

表5 全球系统空间信号精度Table 5 Signal in Space (SIS) performance of global satellite navigation systems

高完好性服务方面，各大系统更加注重用户的使用安全和应用体验，将卫星或地面完好性监测作为标准配置，并向双频多星座发展。如北斗自嵌有生命安全领域的星基增强服务，俄罗斯已经将SDCM纳入到GLONASS体系，并将用全新的4颗GEO卫星替代现有卫星；日本QZSS一体化规划和提供SBAS服务；新一代GPS和Galileo卫星也考虑了自主完好性监测和告警能力[19]。

2.2 弹性对抗成为发展重点

PNT服务更加强调弹性和灵活性，提升复杂电磁环境下服务可用性，降低对全球地面站的依赖，提升系统自主运行能力，并寻求服务拒止情况下的备份手段和能力。

(1)提升军民用服务的弹性和能力。为更好的满足复杂电磁环境下，特别是军事任务不断变化的使用需求，各大系统特别是美国GPS将卫星载荷数字化、高功率、抗干扰、抗欺骗作为新的增量予以重点发展。如，GPS IIIF卫星将大幅提升点波束功率增强能力，全球范围内可在指定范围区域实施针对性功率增强；采用在轨可重编程的数字化载荷，数字化率达到100%；NTS-3卫星将配置高增益天线，具备受到攻击、空间环境扰动以及其他干扰后可恢复(弹回)功能。新一代GLONASS-K2卫星，整星功率较GLONASS-K卫星提高近3倍；第二代Galileo系统也重点考虑了抗干扰以及安全认证抗欺骗，鉴于卫星导航在国防和经济社会命脉的广泛应用，保安全、抗欺骗，不单是授权信号，也涵盖开放信号。

(2)发展高速星间链路，提升自主运行能力。为进一步降低对地面的依赖，提升系统安全性，各系统进一步发展星间链路，通过星间测量和传输，提升系统服务能力。如，GPS在现有星间链路基础上，进一步升级能力，在具备自主运行能力的同时，降低对海外站的依赖，实现仅依赖国内站情况下对对星座的实时监控和全网操作；新一代GLONASS-K2卫星将增加激光星间链路；Galileo系统，也计划在下一代卫星上配置星间链路，自主运行成为新一代系统的重要技术特征[20]；星间链路发展情况如表6所示。

表6 星间链路发展情况Table 6 Development of inter satellite link

(3)通过多系统多手段体系融合，提升系统弹性。各国正在考虑通过融合低轨卫星星座等手段来提升系统的弹性。如美国充分挖掘低轨卫星系统在导航备份方面的作用，与新一代铱星系统融合，提供STL独立备份PNT能力；欧洲提出的增加低轨Kepler卫星，采用激光星间链路，光钟和光频梳建立更高精度天基时间基准，也是希望通过增加低轨卫星对Galileo中轨星座自主运行的支持。

2.3 多功能聚合成为竞技新方向

为了更好满足多元化用户需求，多功能高度聚合、提供特色服务，已成为各卫星导航系统竞技的新方向。目前，各导航系统多功能聚合情况如表7所示。北斗系统多功能聚合特色明显，其它几大全球系统，GPS在新一代卫星中搭载搜救和新设计的核爆探测载荷；伽利略系统未来还将逐渐推出公开服务导航信息认证、商业授权认证和紧急告警等特色服务；GLONASS后续卫星计划提供搜救服务。两个区域系统，QZSS通过L1S信号提供DC报告服务，防灾组织可发送诸如地震、海啸等灾害信息，也可以发布紧急疏散等相关指令信息；使用QZS-3卫星S频段的Q-ANPI服务，可提供一种紧急信息传送手段。利用QZS-2、QZS-3和QZS-4卫星上的L5S信号，还可通过国际合作为国际用户提供PTV服务，支撑高精度定位新技术的星地试验。NavIC系统也可提供导航服务和通信服务，并和地面互联网互联互通。

表7 各卫星导航系统多功能聚合情况Table 7 Multi-functional integration of satellite navigation system

相较于传统的服务，各卫星导航系统的多样化服务各具特色，而且根据用户特点和需求进行了升级和改进。如北斗和伽利略系统的搜救服务，用户的定位精度从传统的搜索与救援卫星(SARSAT)系统的5 km提高到100 m，定位时间从以前30 min，提高到95%以上时间可在5 min内收到信标确认信息，缩短了遇险信标位置检测时间；并且实现了反向链路，可向用户发送接收遇险电文的确认信息，提升了搜救效率和成功率。目前，北斗短报文服务正积极申请加入全球海上遇险与安全系统(Global Maritime Distress and Safety System， GMDSS)，2018年6月，国际海事组织批准北斗短报文服务加入GMDSS申请，后面将进一步由国际移动卫星组织开展技术与运营评估。

2.4 多服务兼容共用成为主流

随着四大全球系统和两个区域系统相继提供全球服务，兼容与互操作成为多GNSS系统并存和提供联合优质服务的重要要求。以RNSS服务为例，按照服务空域不同，分为近地服务域(TSV，8000 km以下)互操作、空间服务域(SSV，8000～36 000 km)和深空服务域(DSV)。

各大系统通过加强兼容互操作，可有效改善观测几何，提高全球任何地区的定位精度，提升全球导航服务可用性。以近地服务为例，四大系统及星座组合的三维位置几何精度衰减因子(PDOP)值仿真结果如表8所示。根据表中的仿真结果，各星座系统联合服务后，PDOP平均值可达到0.78，相较于单BDS，服务性能提升53.0%、相较于单GPS，服务性能提升51.3%、相较于GLONASS，服务性能提升59.6%、相较于单Galileo系统，服务性能提升54.3%。四大系统联合服务，GNSS服务性能提升更加显著。如考虑最坏情况，联合服务后性能提升将更大。

表8 四大卫星导航系统及星座组合的PDOP值Table 8 PDOP for four satellite navigation systems and constellation combination

目前，北斗已实现与GPS的兼容互操作，与GLONASS的兼容，正在与美协调北斗B2a信号和GPS L5信号的互操作，以及与欧的频率兼容；美欧、美日、欧日也都完成兼容互操作协调。美国新一代卫星上增加L1C信号，俄罗斯计划在新一代卫星将增加L1OC、L2OC等信号，印度后续卫星将增加L1C信号，增强与其他系统兼容互操作。

近年来，空间活动不断增多，空间和深空服务域互操作成为研究热点。依靠单个系统，空间范围的服务可用性较差，而通过多系统合作，可视卫星数量会大幅增加，能够实现中高轨范围乃至深空范围的定位授时服务。2018年联合国全球卫星导航系统国际委员会第十三届大会，各系统共同协调编制的GNSS SSV互操作手册正式发布，目前正在进一步研究DSV的互操作问题。

随着服务多样化发展，兼容共用范畴更加扩展，在RNSS基础上，还逐步扩展到SBAS、SAR等各类服务。星基增强互操作工作组(SBAS IWG)，制定了多频多星座(DFMC)SBAS的定义文档和接口控制文件，从单频单系统向双频多系统(DFMC)过渡，各系统根据文档要求进行升级，实现各SBAS的兼容互操作，某种意义上实现SBAS服务全球覆盖。各大系统搭载搜救载荷，从S频段逐步转到L频段，通过频率分配使用或协调实现兼容，通过共同进入COSPAS-SARSAT标准实现互操作，联合为用户提供更加可靠、便捷的搜救服务。

除星座互补、信号兼容互操作外，时间和坐标也是兼容与互操作的重要内容。各系统在电文中播发与协调世界时(UTC)的偏差，与UTC建立联系，实现向UTC的统一溯源；各系统坐标系向最新版的国际地球参考框架(ITRF)对齐，并可在电文中播发与其他系统的时间偏差和坐标转换参数。

3 结束语

目前，卫星导航已进入多系统共同服务崭新时代，各大卫星导航系统都在积极规划和部署后续的升级换代，实施新概念、新技术、新体系的在轨验证。北斗系统即将全面建成，各卫星导航系统发展特点和趋势对北斗系统的发展具有重要参考意义，结合本文分析，对北斗系统后续发展提出建议，具体如下。

1)全面提升以四性为核心的系统服务性能

各卫星导航系统全球同台竞技，提供全球领先的服务能力是每个GNSS努力的方向。目前，北斗三号在系统定位精度方面，得益于先进导航信号体制和独具特色的混合星座方案，全球范围与其他GNSS相当、亚太地区精度更高；服务可用性，随着星座的完善逐步提升；连续性和完好性方面，有待系统满星座运行后，进行长期检验和评估。

从目前各系统发展现状和趋势来看，全面提升系统服务精度、可用性、连续性、完好性是GNSS的发展之本。今年上半年，北斗完成最后一颗GEO卫星发射，形成满星座完整运行能力。后续，应持续补充完善北斗三号星座，加强系统运行控制和管理，确保连续稳定高质量服务；同时，针对下一代系统发展，建议考虑增加如激光等新型星间链路，优化升级导航信号电文、编码等，实现更高的测距和时间同步精度，配置更加先进、更高精度的星载钟，搭载激光反射器，进一步提升定轨精度；增加卫星在轨寿命、可靠性和可重构能力，提升系统建设和维持的费效比。同时，结合国内低轨星座大发展的契机，利用低轨卫星几何图形变化快、全球天基覆盖、成本低易于批量生产等特点进行低轨导航增强，实现北斗系统服务精度跃级发展，也可辅助可用性、完好性等性能的提升。

2)重点提升对用户需求和任务变化的适应能力

用户需求不断演变，如何在不断延长的卫星和星座生命周期内升级新技术、适应任务变化、提升系统服务的灵活性也是卫星导航系统发展的重要要求。空间段方面，应大幅提升卫星载荷的数字化程度，支撑信号的增加、关闭和灵活调整，使得操作者可快速开发和部署新信号，同时考虑开放和授权信号的赋形波束和点波束配置，提升信号功率和固放效率。增加激光等新型星间链路，在提升精度的同时，减少对地面的依赖，增强自主运行能力，实现少量地面站条件下或不依赖于地面的长期运行。地面段方面，提升地面段的智能化运维和网络安全，确保在网络攻击情况下的安全性。为满足不同用户多样化需求，可进一步扩展服务功能，更好地融合导航和通信功能，提升系统服务的聚合性，包括不同精度的PNT服务，以及不同速率用户接入和信息分发的灵活性，实现服务功能的精细化、多样化，提升国际竞争力。

3)大幅增强系统导航对抗攻防能力

未来，空间地面电磁环境日益复杂，有意或无意干扰将长期存在，由于卫星导航系统的先天脆弱性，以及卫星导航更多的应用于国防安全和经济社会命脉各领域，其系统安全和对抗顽存能力就显得尤为重要。下一步，应加强功率增强能力，实现全球范围功率增强以及重点区域的指向性增强，实现区域可调、功率可调；对开放和授权信号，均增加相应安全认证手段，防止欺骗干扰；增强星座自主运行能力。此外，可与低轨通信卫星星座结合，充分利用其频谱资源、功率资源、星地系统资源特点以及落地功率、信息传输速率高的优势，提升室内和复杂环境下PNT服务的可获得性，增强PNT服务的弹性。