關鍵字：GPS、下一代操作控制系統
（本評析內容及建議，屬作者意見，不代表財團法人國防安全研究院立場）
美國洛克希德馬丁公司上周交付了第10顆GPS III衛星，在建造的10顆衛星中，有6顆已經發射、4顆等待中，GPS III提升現有系統的「定位、導航、定時」（PNT）能力，使用期限也比前代長，是美國太空軍目前使用的最新款。[1]原本預計今年4月雷神公司要交付GPS控制段新的「下一代操作控制系統」（Next Generation Operational Control System, OCX），因「技術問題」而延遲。目前承接此項工程的雷神公司跟GPS營運的太空軍並未詳細說明問題的細節，不過已確定延遲交付會導致成本超支以及部署期程延誤。目前各國快速發展太空能力，美國持續更新GPS系統以滿足國家安全需求，現在新舊衛星一起使用，雖然部分系統的延遲對美國整體太空能力影響不大，但可能會影響美國的國家太空安全，為了長期的安全目標，太空軍需加速GPS III的發射及部署，以及補足系統延遲的問題。[2]
GPS III及GPS IIIF是美軍的新太空工具
全球定位系統（Global Positioning System, GPS）是美國國防部所研發，為軍事和民用用戶提供導航服務，目前由美國太空軍營運維護。依照GPS.gov網站的資料，截至2022年6月26日為止，GPS共有26顆運行衛星（不包括退役在軌備用衛星），整個GPS系統分為太空段、控制段及用戶段，太空段是新舊衛星的混合體，包括Block IIA、Block IIR、Block IIR-M、Block IIF、GPS III和GPS IIIF（見圖1）。[3] GPS III衛星的電磁波分為L1（1575.42兆赫）及L2（1227.60兆赫）兩種，並有兩種測距碼，第一種是P碼（Precise Code，軍用），第二種是C∕A碼（Coarse/Acquisition Code，民用），第三種是其中L1C信號與歐洲的伽利略定位系統相互使用，提升民用的兼容性，另外有尚未開放給民間使用的L5信號技術，這些新功能可增強美國的軍事衛星通訊及天基PNT能力，提升三倍精度及八倍的抗干擾能力，延長使用壽命15年是舊款衛星的兩倍期限，提供使用者能有更準確的位置資訊。 [4]
除了GPS III之外，美軍與洛克希德馬丁也正在合作，進行GPS IIIF（GPS III Follow On）計劃，未來GPS IIIF衛星預計將具有區域軍事保護能力，在戰區中有高達60倍的抗干擾能力，以確保美國和盟軍在敵對環境中能使用GPS不被中斷。從現在的發射及未來規劃可看出，美國軍方要改造GPS現代化的原因，是因為太空競爭已更加激烈，加上中國與俄羅斯進行反衛星測試，威脅到美國的太空國家安全，促使美國從現有的GPS基礎上不斷發展新的技術與系統。
圖、GPS各代簡介
資料來源：Current and Future Satellite Generations, https://www.gps.gov/systems/gps/space/。
美國太空軍逐步強化太空基環境監測的能力保持作戰優勢
除了GPS太空段的衛星升級外，美軍也需要將地面控制站軍事升級，而更新版「下一代操作控制系統」指揮所有新舊不同代的GPS衛星，管理民用和軍用導航信號，系統設備包含：一個主控站和備用主控站、專用監測站、地面天線、GPS系統模擬器、標準化太空訓練器。 [5] 系統從Block 0到Block 3F發展不同的增量階段：Block 0是發射和控制系統（Launch and Control System, LCS），功能是控制發射早期軌道（Launch and Early Orbit, LEO）操作以及所有GPS III衛星的在軌檢查，Block 0是Block 1的子集，為Block 1提供硬體、軟體和網路安全基礎。Block 1控制所有傳統衛星和民用信號（L1 C/A）、軍用信號（L1P（Y）、L2P（Y）），並具備操作GPS III衛星和現代化民用信號（L2C）的能力，以及航空飛行安全信號（L5），此外，Block 1還能部署控制現代化軍事信號（L1M 和 L2M（M代碼））和全球兼容信號（L1C）的基本作戰能力，完全滿足訊息及網路防禦要求。Block 2有先進的作戰能力，可控制現代化軍事信號（L1M及L2M（M代碼））。Block 3F是OCX新功能升級，與GPS IIIF太空段和軍用GPS用戶設備（MGUE）增量功能同步，OCX Block 3F需要發射和操作指揮和控制GPS IIIF太空飛行器。[6]
由於系統編程和需求修改的複雜性高，「下一代操作控制系統」一再被推遲。此外，成本增加也造成問題。在2012年的成本估算為37億美元，原本預計應在2016年使用，2018年暴增到62億美元，導致在高度複雜的新款系統可用之前，新的抗干擾軍事信號將無法使用。為補足延誤的進度，此為太空軍今年優先處理的項目。
對美國而言，烏俄戰爭凸顯了美國與盟友需要建立太空合作的關係，GPS III擁有更高的準確性、抗干擾能力以及盟軍民用連接的使用機會，而後續的GPSIIIF 衛星將繼續改進防禦性抗干擾能力。美國需要繼續進行在軌開發和試驗，才能抵抗更多威脅，並確保這些太空資產在執行任務時發揮作用。
