一、问题:复杂环境下PNT能力面临更高要求 定位、导航与授时(PNT)已成为交通运输、金融电力、应急救援和关键基础设施运行的重要支撑。随着城市高密度建筑增加、室内外无缝定位需求提升,以及低空经济、自动驾驶等应用发展,传统以中地球轨道(MEO)为主的全球卫星导航系统“深度城市峡谷”等场景中更容易遭遇信号遮挡、可用星数不足、抗干扰能力受限等问题。,地缘政治与安全风险上升,也推动欧洲加快建设更自主、可控、可持续的导航能力体系。 二、原因:从“单层能力”走向“多层架构”的技术与战略驱动 欧空局推动“Celeste”任务,重点在于验证近地轨道(LEO)导航信号在信号强度、动态特性和几何构型上的潜优势,用以补充现有伽利略(Galileo)系统,并为面向新业态的高可用PNT服务探索可行路径。欧空局介绍,4月8日,位于欧洲空间研究与技术中心的导航实验室接收到了由Celeste IOD-1卫星播发的首个导航信号,标志着欧洲首次完成近地轨道导航信号的空间播发与地面接收闭环。该信号为L波段与S波段双频导航消息,后续Celeste IOD-2卫星也将开展信号播发测试。 在战略层面,“Celeste”是欧空局“欧洲空间韧性”倡议的一部分,目标是提升成员国在安全与韧性上的关键能力,并为欧洲未来战略空间能力储备提供技术验证和产业带动。欧空局同时强调,涉及的信号测试也将支持频率使用的国际合规与兼容性承诺,并按照国际电信联盟相关规定推进频率备案与协调。 三、影响:LEO导航信号或将改变用户体验并提升系统韧性 与MEO相比,近地轨道卫星距离地面更近,理论上可带来更强的到达信号功率,在遮挡和多路径更严重的城市环境中有望提升可用性;卫星相对运动更快,信号动态更明显,可为接收机提供新的观测信息;同时,LEO星座的空间几何分布可对MEO系统形成补充,改善测距几何条件,从而提升定位解算的稳定性与实时性。 更重要的是,多层PNT体系有助于提高抗风险能力:当某一轨道层或单一系统受到干扰、遮挡或局部服务下降时,其他层可提供冗余支撑,提升整体连续性与稳健性。欧空局认为,“Celeste”的该里程碑意味着欧洲在面向未来用户需求的LEO-PNT方向迈出关键一步,并为评估其对伽利略与欧洲地球同步导航重叠系统(EGNOS)的补充价值提供了在轨数据基础。 四、对策:以在轨验证牵引工程化能力,兼顾产业链与监管要求 据欧空局披露,“Celeste”目前处于调试与在轨测试阶段。首批卫星完成发射后早期运行阶段后,已被宣布具备在轨运行条件,正在对推进、姿态与轨道控制等关键子系统进行核查验证。下一步,任务团队将围绕信号体制、测距性能、链路稳定性以及与既有系统的兼容性开展更系统的试验,以形成可量化的工程结论。 除工程验证外,频率与监管合规是LEO-PNT能否走向规模部署的关键因素。通过此次信号播发,欧洲也在为未来可能的近地轨道导航层提前开展频率使用论证与协调准备,降低后续落地的不确定性。同时,项目推进将带动欧洲相关卫星平台、载荷、地面段与终端产业链,推动接收机、芯片以及多频多系统融合应用的研发迭代。 五、前景:多层PNT或成欧洲导航体系下一阶段重点方向 公开信息显示,“Celeste”作为欧空局LEO-PNT在轨演示的重要组成,第一阶段规划由11颗卫星组成演示星座,计划测试跨不同频段的创新信号,为韧性PNT服务提供概念验证。结合欧洲强化战略自主与关键基础设施韧性的政策取向,业内普遍认为,欧洲未来可能在“伽利略+EGNOS”基础上,继续探索建设自主的近地轨道运营导航层,形成“多层、多源、可冗余”的能力组合。 同时也需看到,LEO导航体系仍面临星座规模与成本约束、地面段建设、终端升级、与现有GNSS的互操作互兼容以及空间交通管理等工程与治理挑战。后续“Celeste”在轨数据的公开程度、技术指标验证结果,以及欧洲成员国与欧盟层面的政策与投入安排,将共同影响其从演示走向应用的速度与深度。
从伽利略系统的曲折推进到今天Celeste任务取得阶段性进展,欧洲正以更务实的节奏补齐自身在导航领域的韧性能力。表面上这是一次技术验证,但背后同样关乎大国竞争背景下对“数字主权”的长期布局。随着近地轨道成为新的竞争焦点,如何在技术创新、频率资源分配与军民需求之间取得平衡,将成为影响未来导航体系走向的重要变量。