美國國防高級研究計劃局（DARPA）正在同時開展5個(ge) 項目的研究，全部或部分聚焦於(yu) 定位導航授時技術的開發，以擺脫軍(jun) 事人員和係統設備對GPS的依賴。 

　　很難想象在現代社會(hui) 中，如果沒有全球定位係統（GPS）來提供實時的定位導航授時（PNT）服務，無數的軍(jun) 事和民用設施應如何運轉。部分得益於(yu) 美國國防高級研究計劃局（DARPA）早年對GPS小型化技術的投資，今天的GPS技術已經無處不在：從(cong) 汽車、船舶、飛機、火車、智能手機、手表，到無人駕駛車、製導武器和自動供應鏈管理，GPS都發揮了重要作用。 

　　盡管GPS是革命性的，但它也有其局限性。例如，在地下和水下等空間，無法接受到GPS信號，GPS衛星一旦突然因故障、敵對打擊或幹擾（如太陽風暴）等原因無法提供服務，這對依賴GPS作為(wei) 唯一PNT信息來源的作戰人員或係統來說可能是致命的災難。為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題，DARPA正在探索創新技術和方法，以開發新一代可靠的、高精度的PNT係統。

 　　DARPA項目經理阿拉提·普拉巴卡爾介紹稱，“定位、導航和授時服務對軍(jun) 隊而言就像氧氣對人類一樣不可或缺。DARPA目前正在研究新機理、研製新設備、開發新算法，以擺脫軍(jun) 事人員和係統設備對GPS的依賴。”

 　　DARPA目前正在同時開展5個(ge) 項目的研究，全部或部分聚焦於(yu) 定位導航授時技術的開發：

 　　（1）適應性導航係統（ANS）。該項目主要是開發可適應多種平台的“即插即用”PNT傳(chuan) 感器結構與(yu) 算法，從(cong) 而降低開發成本，將部署周期從(cong) 數月縮短到數天。ANS項目主要通過冷原子幹涉陀螺儀(yi) 實現慣性測量，利用量子屬性製造準確的慣性測量裝置，無需外部數據就可以長時間確定時間和位置。此外，ANS項目還尋求利用非導航電磁信號（包括商用衛星、光波和電視信號甚至閃電）為(wei) PNT係統提供額外的參考信息。將不同的信號來源相結合，可以使這種PNT係統在GPS信號較弱甚至消失的情況下，提供比GPS係統更強更豐(feng) 富的信息。 

　　（2）微PNT技術（Micro-PNT）。Micro-PNT項目的目標是，通過利用DARPA開發的微機電係統（MEMS）技術開發獨立的芯片級慣性導航和精確製導係統。DARPA資助的研究人員已經製造了包含6坐標軸慣性測量裝置（3個(ge) 陀螺儀(yi) 和3個(ge) 加速度計）樣機，並集成了高精度的主時鍾，這7種裝置構成了一套獨立的微型導航係統，尺寸比1美分的硬幣還小。DARPA目前正在開發具有自校準、高性能和低成本的微型傳(chuan) 感器，以替代當前體(ti) 積、重量和功率均較大的傳(chuan) 感器。Micro-PNT近期的其它技術突破包括用於(yu) 慣性傳(chuan) 感器的新型微加工技術和材料。

 　　（3）量子輔助傳(chuan) 感與(yu) 讀出（QuASAR）技術。該項目主要是為(wei) 了製造具有健壯性和可移植性的原子鍾。目前高精度原子鍾隻能在實驗室固定環境下工作。QuASAR研究人員已經在實驗室環境下開發出了光學原子鍾，其在50億(yi) 年內(nei) 的誤差小於(yu) 1秒。通過研發可移動的原子鍾，提高GPS的精確度，開發新型雷達、激光雷達和測量係統等。

       （4）超快激光科學與(yu) 工程項目（PULSE）。該項目旨在利用超短脈衝(chong) 激光技術來顯著提升原子鍾和微波源的精度，從(cong) 而精確實現遠距離的時間和頻率同步。如果PULSE項目取得成功，那麽(me) 全球範圍內(nei) 都可以共享最精確的光學原子鍾授時。

 　　（5）對抗性環境中的空間、時間和方位信息（STOIC）。該項目旨在尋求發展獨立於(yu) GPS係統之外的定位、導航和定時信息的係統。STOIC具有與(yu) GPS係統相當的定時和定位精度，包括三個(ge) 主要元素：遠程健壯的參考信號，極穩定的戰術時鍾以及為(wei) 多用戶提供PNT信息的多功能係統。 

　　GPS在現代軍(jun) 事應用中已經不可或缺。正是為(wei) 了應對GPS性能下降或無法使用的情況，DARPA希望通過開發多個(ge) 新型PNT項目，為(wei) 軍(jun) 隊提供穩定可靠的定位、導航和定時服務。