打开网易新闻 查看精彩图片

五角大楼的研究部门一直在试验新一代超精密时钟，希望有朝一日能将这些设备集成到军用飞机、雷达和其他系统中，作为美国军队在GPS 受到干扰或欺骗时的可靠备用方案。

为了实现这一目标，美国国防高级研究计划局（DARPA）正在着手解决一个漏洞，这个漏洞取决于一个复杂且鲜为人知的原理：GPS 完全依赖于精确的时间。

“定位、导航和授时是我们从 GPS 获得的服务，”弹性导航和授时基金会主席达纳·戈沃德说。

他解释说，GPS卫星的工作原理是持续广播超精确的时间戳。接收器——可以是手机，也可以是军用武器系统——会比较来自多个卫星的信号，利用信号传播时间上的微小差异来确定自身位置。

戈沃德说，这些信号到达地球时已经非常微弱，很容易受到干扰。这些干扰可能是人为的，例如干扰（阻止接收器接收信号）或欺骗（向接收器提供虚假信息）。也可能是意外的，例如正常的太阳活动造成的干扰。

打开网易新闻 查看精彩图片

干扰，尤其是战时蓄意的干扰，已成为五角大楼的一大担忧——戈沃德解释说，GPS 现在已深深嵌入军事和民用技术中，以至于没有其他替代方案能够提供同样的精度。

DARPA希望通过其新型时钟技术提升美军定位、导航和授时（PNT）系统的可靠性，但其研究成果也可能对其他依赖GPS的系统产生广泛影响，例如银行业、互联网和电网。该机构已在军用飞机、舰艇和车辆上测试了这些时钟技术，将实验从实验室扩展到实际应用。

DARPA项目经理穆昆德·文加拉托雷告诉《商业内幕》，这些通过ROCkN项目开发的时钟无需重新同步即可保持GPS级别的精准时间长达两到三周以上。他表示，目前同类技术只能维持几个小时的精度。

下一步的工作，即“是时候了”，重点是使这些时钟在研究环境之外也能实用，并确定它们是否可以大规模生产并集成到现有的军事平台中。

戈沃德表示，目前最先进的时钟受限于其尺寸、重量、功耗以及成本，阻碍了其实际应用。当前面临的挑战是如何克服这些限制。

“原型不是一种技术，”曾任康奈尔大学物理学教授的文加拉托雷说道。

2021年的一份政府监督报告指出，军方在发展更具弹性的定位、导航和授时（PNT）系统方面存在一些问题。报告称，没有任何一种单一的PNT替代技术能够满足军方对GPS的所有需求，并补充说，五角大楼可能需要寻求多种创新解决方案。

像 DARPA 的时钟所能提供的这种更高的精度，可以帮助军方同步来自大量传感器的信息（这是各级部队都非常关注的一个新问题），并更快地拼凑出战场上正在发生的事情的连贯画面。

“我们知道GPS 可以被干扰，可以被欺骗，这会对我们军队在所谓的电磁干扰区域的行动产生巨大影响，”Vengalattore 说。

《纽约时报》近期报道称，俄罗斯卫星至少从2019年起就在全球范围内对GPS通信进行短暂干扰，每次干扰持续时间约为10秒，但目前尚不清楚这些干扰是否出于故意。这些短暂的干扰似乎并未造成重大后果。

Vengalattore表示，如果DARPA能够按照所需的规格制造时钟，这项技术最终不仅可以提供可靠的GPS替代方案，而且其计时精度还可以比GPS高出1000到100000倍。

文加拉托雷表示，DARPA目前面临的挑战之一是让军方理解这种程度的改进意味着什么。“这不仅仅是提高对GPS欺骗或干扰的抵抗能力，”他解释说，“而是全新的能力，可以为联合部队提供根本性的战略优势。”

“我们并没有真正认真思考过，‘如果我能获得比GPS更精确的计时方式，我能做得更好，或者在质量上做出哪些改变’，”文加拉托雷说。“如果你一辈子都在用手电筒，然后我给你一个高功率激光器，你一时也想不到该用它来做什么。