Raytheon的新GPS OCX（运营控制系统），以启用下一个卫星的时代

GPS III卫星在近十年来的GPS功能是一个承诺的演变。最初计划于2014年首次亮相，GPS III卫星目前计划于12月推出。上个月，洛克希德马丁的第二个GPS III卫星，GPS III SV02（GPS III太空车辆02）是运到卡纳维拉尔角准备预计2019年推出。这些是多年来努力将GPS III卫星带入服务的最终阶段。

但是如何在地面上工程师在太空中管理这些新卫星？

2010年，雷神赢得了合同开发下一代GPS控制部分以便发射更先进的卫星。在本文中，我们将了解当前的操作控制状态，以及雷神公司为使GPS III卫星充分发挥其潜力而开发的技术。

什么是GPS控制段？对OCS的介绍

GPS控制段监视器，控制和校正GPS卫星星座。

当前的GPS控制段，如下所示的操作控制段(OCS)，为GPS Block II卫星提供指挥和控制(C2)能力。

GPS OCS系统。图片礼貌GPS.GOV.

由架构演进计划运行控制系统(AEP)控制运行卫星和发射/早期轨道、异常解决和处置操作(LADO)控制非运行卫星组成，OCS跟踪卫星发射，在卫星进入轨道后提供初始测试，根据需要控制和移动轨道卫星的位置，并提供卫星星座的一般维护。轨道通过世界各地的监测站网络进行跟踪。命令和更正由位于卡纳维拉尔角、阿森松岛、迭戈加西亚和夸贾林的四个专用地面站发送。

自20世纪90年代末首次发射GPS卫星以来，OCS经历了一系列升级，以改进卫星功能，并维护和控制星座。随着GPS III卫星的发射，OCS将被雷神公司的下一代操作控制系统(简称OCX)取代。

OCS vs ocx.

OCX将把GPS定位、导航和定时(PNT)信号的精度提高一倍，提高针对网络攻击的安全性，并增加可控制的卫星数量。

虽然OCX主要是一种软件开发工作，但新的GPS接收器将安装在全局分布的监控站上，以监控所有GPS信号。所有具有上行链路功能的地面天线都将升级和硬化对网络攻击。OCX向后兼容，将能够在可用时集成新功能和信号。OCX还将启用当前GPS IIR-M和IIF卫星来达到全功能。

GPS OCX系统。照片由美国空军

GPS OCX组件

OCX包括：

• 科罗拉多州施莱弗空军基地（AFB）的主控制站（MCS）
• 在加利福尼亚州Vandenberg Afb的候补MCS
• 世界各地偏远地点的先进监测站:
  • 6位美国空军卫星控制网络（AFSCN）由第50个空间翼控制
  • 11个地点同时位于国家地理空间情报局(NGA)的地点，包括英格兰、阿根廷、厄瓜多尔、巴林、澳大利亚和华盛顿特区。
• 升级位于卡纳维拉尔角、阿森松岛、迭戈加西亚和夸贾林环礁的传统地面天线

此外，OCX将包括：

• GPS系统模拟器:用于软件开发和地面资产测试
• 标准化的空间培训师：专用操作员培训系统

OCX程序

OCX将为GPS IIR块、GPS IIR- m块、GPS IIF块和GPS III块卫星提供所有控制段支持。该项目自2008年开始开发，将分三个阶段或区块交付。

块0，启动和控制系统（LCS），包括网络安全地面系统，计算系统，操作中心工作站和任务应用软件。LCS发布和早期轨道（LEO）运营支持GPS III在轨道上发布和初始测试。还包括块1功能的子集，以提供一些硬件，软件和网络安全。最初计划于2016年交付，计划延误导致LCS在2017年秋季交付，美国空军在2017年11月接受交付。

块1为遗留和现代化卫星提供支持。支持的信号将包括：

• 民用信号（L1 C / A），
• 军用信号（L1P（Y），L2P（Y））
• 现代化民用信号(L2C)和
• 航空安全信号（L5）。

此外，还将为现代化军事M-code信号(L1M和L2M)和全球兼容信号(L1C)提供基本控制。区块1计划于2021年交付。

块2将与块1同时交付，并包括国际L1C信号以及现代化的军用代码信号的先进控制。

雷神卫星效果图。图片由雷神。

临时计划

OCS和OCX都将一直运行，直到OCX交付并控制GPS星座，目前计划在2023年。为了确保在支持方面没有缺口，目前正在升级OCS，作为应急计划，以便在OCX完全投入使用之前支持现代化信号。计划要求OSC AEP用新的软件进行更新，并为全球GPS地面设施进行硬件升级。

GPS III应急行动(COps)将允许OCS AEP支持GPS III卫星的轨道运行。随着cop的升级，OCS将能够操作GPS III PNT和核爆炸探测系统(NDS)有效载荷，并保持有限的M-Code测试能力，直到OCX Block 1交付。OCX Block 0仍然需要GPS III发射，主要异常和处理能力。除了控制GPS III卫星，COps还将继续支持遗留星座中的所有GPS IIR、IIR- m和IIF卫星。

m码早期使用(MCEU)将加速m码部署到目前在轨的GPS IIR-M和GPS IIF卫星以及GPS III卫星。M-code是一种先进的信号，旨在提高美国和盟国军队的军事GPS信号的安全性、抗干扰和反欺骗。

总结

GPS III卫星的新信号和安全功能需要升级地面控制部分。当功能齐全时，OCX将支持GPS星座中所有现有的GPS II和GPS III卫星。

你可以在以下OCX项目上看到雷神公司的宣传视频: