模塊化開放系統方法（MOSA）的使用將有利于將替代位置，導航和定時（PNT）技術集成到平臺中的努力。此外，MOSA可以增加競爭和創新，同時減少專有系統的使用和相關成本。

美國軍方越來越依賴GPS衛星提供的數據。GPS星座由31顆中地球軌道衛星組成，為軍方提供其位置、導航和授時（PNT）信息的主要來源。PNT 數據用于確定位置、確定方向和規劃路線，同時實現情報、監視和偵察 （ISR） 數據的融合。從 1970 年代開始，海軍是第一個使用 GPS 的海軍;后來，在1991年的波斯灣戰爭期間，GPS的使用擴展到地面車輛。今天，據估計，陸軍有50萬個GPS接收器在使用中。

有了如此有價值的系統，GPS受到威脅也就不足為奇了。2020 年，一個國會國防工作組報告說，GPS 可能是美軍的單點故障。對手正在積極發展電子戰（EW）能力，例如GPS干擾器和欺騙器，以及陸基反衛星武器。訪問連續的GPS數據需要在平臺和衛星之間保持清晰的視線，這在城市戰斗情況下并不總是可行的。美國國防部（DoD）認識到可能失去這一關鍵戰場基礎設施所帶來的威脅。因此，五角大樓現在正在升級GPS系統：根據GPS III計劃，美國太空部隊正在開發和部署使用M-Code的新衛星，M-Code是一種更強的軍事導航信號，為用戶提供卓越的能力，包括更好的防御干擾。

美國政府問責局 （GAO） 于 2021 年 5 月發布的技術評估“國防導航能力”確定“需要各種解決方案才能在所有國防部平臺上提供 PNT 信息。為此，國防部的方法是開發一系列替代PNT源，重點是互補GPS。國防部正在積極尋找其他技術，這些技術可用于在GPS數據被對手或環境條件拒絕或減少時對其進行驗證或補充。

無論GPS信息是否被拒絕，替代GPS源協同工作，以驗證所有可用PNT數據源的準確性，并在其中一個源不可用或不可信的情況下合并已知的真實PNT信息。

補充PNT信息的兩種主要類型是相對PNT和絕對PNT。相對PNT使用平臺上的傳感器，例如慣性傳感器和芯片級原子和/或光學時鐘。在沒有外部信號的情況下，這些傳感器可以確定平臺的位置并提供準確的時間。第二種類型 - 絕對PNT - 使用來自外部來源的信息，如天體（恒星和衛星）和磁導航，圖像分析（地標和地形），和/或感興趣的信號，如低射頻或低地球軌道（LEO）衛星來確定平臺的位置。相對和絕對PNT技術可以結合使用，以相互補充并提高結果信息的彈性。

MOSA通往互補PNT的途徑

為了加快部署并降低新PNT功能的成本，國防部正在尋求實施模塊化開放系統方法（MOSA）。MOSA不是一個標準，而是一個采購和設計政策，優先考慮使用基于開放標準的技術。MOSA的好處包括：

跨域和計算機無縫共享

快速創新和集成

供應商獨立性

生命周期可支持性和減少過時

最小化尺寸、重量和功率 （SWaP） 要求

根據GAO的說法，陸軍和海軍都開發了基于MOSA的PNT參考架構，空軍也開始開發自己的架構。預計陸軍將提出國防部范圍內的MOSA PNT參考架構，該架構將標準化不同軍種PNT參考架構的共同元素。陸軍PNT參考架構，如“國防導航能力”中所述，將PNT信息與保證定義為“通過訪問一個或多個獨立來源開發的可信PNT信息，具體取決于PNT威脅條件。陸軍計劃將創建PNT接口標準并開發參考PNT模塊硬件，以實現快速，敏捷和經濟實惠的新功能集成。空軍計劃的重點是向移動平臺分配非GPS時間，旨在開發使所有通信系統能夠將時間從一個平臺分配到另一個平臺的方法。

兩種PNT參考架構的關鍵是使用接口標準，一個例子是利用開放接口標準來傳達PNT信息，例如DARPA ［國防高級研究計劃局］開發的全源定位和導航（ASPN）標準。

MOSA的使用將為將替代PNT技術集成到平臺的努力帶來許多好處。此外，MOSA可以增加競爭和創新，同時減少專有系統的使用和相關成本。事實上，MOSA的使用現在是法律規定的：2110 U.S.C. § 2446a要求國防部的主要國防采購計劃在可行的最大范圍內設計和開發，使用MOSA，除其他外，采用模塊化設計，在主要系統平臺和主要系統組件之間或主要系統組件之間使用主要系統接口。

滿足MOSA任務的開放標準的例子包括陸軍的努力VICTORY和CMOSS：VICTORY是C4ISR/EW互操作性計劃的車輛集成，其中包括一個開放式架構，允許平臺接受未來的技術，而無需進行重大的重新設計;CMOSS是C5ISR / EW模塊化開放標準套件，MOSA將任務指揮，移動，機動和射擊等功能組合成一個系統。

GAO報告表明，雖然國防部目前監督PNT服務參考架構和接口標準的定義，但這些架構和標準“可以由政府和行業組成的聯盟進行管理和維持”。該報告指出，開放集團的傳感器開放系統架構（SOSA）聯盟是政府，行業和學術聯盟開發用于軍事和商業傳感器系統的開放技術標準的一個例子。

為了幫助推動基于MOSA的PNT活動，GAO報告呼吁政策制定者考慮使開放架構計劃更加持久，并提供適當的資金。它的結論是，通過適當的資源，“國防部的開放架構計劃有可能大大降低所有PNT技術的集成成本和時間。GAO確定了開放架構PNT帶來的許多好處，包括使國防部能夠領先于PNT不斷變化的威脅，因為MOSA將使新的替代PNT技術更容易實施。

審核編輯：郭婷