这是近些年来，人们经常问的一个问题。答案是不会的，GNSS将是一爿百年老店。那么这个答案的依据又是什么呢？至少有三个方面：一是GNSS应用已经成为一种习惯、一种爱好、一种依赖性，已经深入到国计民生的生产生活生态的各个领域各个方面各个角落，成为一种生活方式，是无形的公共需求产品，在某种程度上说，已经成为不可或缺、难以替代的必需品；二是GNSS本身从时空一体的参照体系的角度而言，是一种基础的基础，是现代信息体系的时空母体设施，许多空间基础设施和地面重大基础设施，都依托GNSS而存在，尤其是无线电懒于生存的时间频率源和统一的时间系统及其衍生物；三是GNSS系统本身也在不断的与时俱进，在演变改进，在现代化，在建设新一代系统，而且是在不断地取得长足的进步。这方面，正是在本文的要重点阐述的部分，也是弹性PNT技术发展在当前值得关注的两大领域之一。新兴领域的技术创新，和原有领域的技术更新，GNSS系统的更新换代属于后者，同样是精彩纷呈，层出不穷，气象万千。

GPS和GLONASS的现代化进程，以及伽利略二代和下一代北斗系统的推进，就是GNSS与时俱进的集中体现。而且这一进程主要在三个层面在推动：一是在服务层面的不断深入，不断改进完善，尤其是在民用消费服务层面的展开与升华；二是在GNSS兼容互操作层面展开，多星座多频率工作成为融合创新的赛道之一；三是在技术创新层面展开，在多个分支领域显示异军突起的效能。

美国空军部（DAF） ，在2025年8月12日实现了一个重要的里程碑，在联合发射联盟（ULA） 火神半人马座火箭上成功发射了导航技术卫星-3 （NTS-3），作为 USSF-106 任务的一部分从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队站。

GPS与GLONASS现代化进程，就是向GNSS与时俱进第一层面的挺进，GPS在投入全球完全服务的翌年，即1966年，就宣布推进GPS现代化计划，民用频点从一个拓展到4个，2000年停止专门人为恶化定位精度可用性选择（SA）政策，信号体制机制也在进行改进提高，精度从十米级提高到米级，在GPSIII/IIIF(10+22颗)卫星部署完成后，系统的定位精度，达到1米，甚至达到亚米级，定时精度达到1-2纳秒。抗干扰能力提高8倍，卫星生命达到15年，而且同时推进地面运控系统和用户终端的现代化。第一颗GPSIII卫星是在2018年发射入轨，最后一颗GPSIIIF卫星，预计到2034年升空。随着北斗系统实现星间电路，所有的GNSS系统均将星间链路作为标配。随着伽利略系统把高精度服务和信号身份认证纳入系统功能，这两个目标已经为四大全球系统认可纳入各自的系统考虑。同时，GNSS都将全球搜救救援功能纳入各自的系统。GLONASS也在不断推进其系统的现代化，从卫星而言，先后推出M星、K星和K2星，卫星信号在保持其原有的频分多址体制情况下，又增加其他GNSS系统采用的码分多址信号。

2014年，欧共体将伽利略演进，纳入所谓的欧洲全球导航卫星系统任务演进路线图（EGMER）中，还讨论了全球导航卫星系统任务向其版本V3的演变。2016年晚些时候，EGMER发展成为演进高级文件（eHLD）。它确定了伽利略在2030-2040年期间实现的初步目标和性能要求，并解决了未解密和解密方面的问题。并且提出了伽利略二代的概念，“伽利略第二代将代表进一步的科技进步，通过使用许多创新技术来保证系统前所未有的精度、稳健性和灵活性，从而造福全球用户”。在近年来开展的所有准备性开发活动的基础上，欧空局积极参与所有领域的伽利略第二代（G2）采购，从2021年授予的关键第1批G2卫星和G2时钟采购开始，已全面参与并准备其关键任务。2022年7月欧空局已经开始签署第二代伽利略系统的其他一些合同。此前，欧空局代表欧盟委员会签署了两项总金额为14.7亿欧元的合同，用于设计和建造第一批欧洲第二代伽利略导航卫星，由两家公司中标，以创建两个独立的卫星系列，总计12颗伽利略第二代卫星（G2）。G2卫星将逐渐加入现有星座，它们将首次使用电力推进并配备增强型导航天线，它们的全数字有效载荷被设计为在轨道上轻松实现重新配置，使他们能够通过新颖的信号和服务，积极响应用户不断变化的需求。新的星载技术包括首次采用电力推进，可将卫星从发射轨道推进到最终运行轨道，从而允许同时发射两颗卫星，尽管它们的质量有所增加。卫星之间的卫星间链路将使它们能够定期交叉检查其性能，并减少它们对地面设施可用性的依赖。这些卫星还将配备更强大的导航天线、更精确的机载原子钟，以及先进的抗干扰和防欺骗保护机制，以保护伽利略信号正常工作。其全数字有效载荷被设计为在轨道上实现轻松地重新配置，使它们能够通过新颖的信号和服务积极响应用户不断变化的需求。欧空局在2022年7月份发布一套11项采购计划，旨在让下一代卫星导航系统在2020年代后期开始运行并提供新功能。这11项新采购涉及G2地面部分的关键领域——包括地面控制部分，用于监测、控制和提供所有伽利略卫星的服务，包括所需的安全监测水平——以及系统测试台——这将允许验证新功能和系统工程支持，根据需要利用专业技术专家加以推动。

2024年11月28日，纪念北斗卫星导航系统工程建设三十周年座谈会在京召开，会上还发布了《北斗卫星导航系统2035年前发展规划》。未来在确保北斗三号系统稳定运行基础上，中国将建设技术更先进、功能更强大、服务更优质的下一代北斗系统。下一代北斗系统以“精准可信、随遇接入、智能化、网络化、柔性化”为代际特征，将为全球用户和其他定位导航授时系统提供覆盖地表开阔空间及近地空间的米级至分米级实时高精度、高完好性的定位导航授时服务。下一代北斗系统将优化星座架构，形成高中低轨混合星座，全面提升时空基准维持精度和自主运行能力，持续提升服务性能；建设集成高效的一体化地面系统，实现资源弹性调度、数据共享使用、业务连续运行；覆盖地表至深空的各类用户终端，以及与其他不依赖卫星的定位导航授时手段融合的各类用户终端，实现用户多场景、高精度、智能化使用。计划2025年完成下一代北斗系统关键技术攻关；2027年左右发射3颗先导试验卫星，开展下一代新技术体制试验；2029年左右开始发射下一代北斗系统组网卫星，2035年完成下一代北斗系统建设。

GNSS与时俱进的第二个层面，就是GNSS的兼容与互操作，GNSS全球系统、区域系统和增强系统的组合，就是一种多星座、多频率的全方位多层次的增强，兼容就是保证系统间互不影响，互不干扰，互操作就是系统间可以实现相互支持、相互共用、相互补充、相互替代，互操作是通过双边和多边的方式进行。四大全球系统服务提供商之间，均有兼容互操作的合作协议，实现频率频段共用，实现时间和空间参考系统之间的良好转换，简化转化协议，简化接收机设计研发制造使用服务。GNSS兼容互操作除开在全球系统层次运作外，还可以支持支撑区域系统和增强系统，尤其是增强系统，推进多系统、多星座、多频率增强，是个重要的发展方向。同时，应该指出的是，GNSS国际委员会的多边合作是个非常好的渠道，有利于协调多边合作，资源共享，利益交换。

GNSS与时俱进的第三个层面，就是技术创新和突破，在这方面以美国为例，特别是以导航技术卫星-3（NTS-3）作为重点，可以看到卫星导航进一步的发展前景。

导航技术卫星 3 号 （NTS-3） 航天器在电磁干扰和电磁兼容性之前在消声测试室中展示。

图片：AFRL

2025 年 8 月 12 日，美国空军部 （DAF） 从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队站发射了导航技术卫星-3 （NTS-3）。NTS-3 是美国空军研究实验室 （AFRL） 设计的，旨在在太空中提供更强大、更有弹性和响应更快的定位、导航和授时 （PNT） 功能，从而提高 GPS 等 PNT 系统的安全性和有效性。进一步发展更具弹性的卫星导航技术，这将有助于确保军方在正确的时间出现在正确的地点来支持任务。NTS-3 成为美国国防部近 50 年来的第一个实验性综合导航卫星系统。NTS-3 建立在 1970 年代发射的 NTS-1 和 NTS-2 的遗产之上，它将突破当今天基定位、导航和授时 （PNT） 技术的界限，为更强大、更有弹性和响应更灵敏的卫星导航 （SATNAV） 技术架构铺平道路。NTS-3 具有天基卫星、地面控制系统和敏捷的软件用户接收器，所有这些都通过可重新编程的软件连接。这允许对所有三个部分进行快速、在轨或现场更新，这比以前需要更换硬件才能升级的 GPS 卫星有了重大进步。NTS-3 采用了多项关键技术来增强弹性、准确性和安全性：用于原子钟的高级计时系统、可与传统和高级信号兼容的可重新编程接收器（称为全球导航卫星系统测试架构）以及用于防止 GPS 欺骗的信号身份验证协议，称为芯片级电文稳健身份验证。

艺术家对地球静止轨道上 NTS-3 的概念。图片来源：雅各布·卢茨中尉

NTS-3 地面运控系统转变为更具模块化的 C2 架构，其中包含可以支持多个国防部卫星系统的软件组件，也通过利用地面天线和监控接收器等商用服务迈向未来。此外，将 NTS-3 C2 软件功能部署到安全且经过政府认证的云平台上将创建一组更强大的选项，这些选项不受地理或物理限制的限制。NTS-3 控制部分允许更轻松地共享数据、增强态势感知以及美国多个项目合作伙伴之间的协作。通过展示有效管理跨空间、地面控制和用户设备领域的系统复杂性的方法，NTS-3 将开发经验教训和有意义的测试数据，以过渡到未来的国防部计划。

NTS-3用户部分将利用MITRE的全球导航卫星系统测试架构（GNSSTA）用于实验室级软件定义接收器（SDR），这些接收器可以充分利用在轨信号可重新编程性。最终，用户设备是我们的作战人员感受到新导航技术和集成SATNAV功能影响的地方，并且必须将从太空广播的信号的任何变化传达给用户部分并与之协调。NTS-3 将展示新的 SDR 功能以及在实验任务期间跨系统段有效执行在轨重编程的能力，包括各种信号调制、以不同方式传输数据以及按照预定义的时间表更改广播参数。未来，配备能够接收和处理可重新编程的 SATNAV 信号的 SDR 的作战人员将能够访问准确的 PNT 数据并增强灵活的抗干扰和反欺骗保护。通过 NTS-3 开发的 GNSSTA 软件架构的经验教训将为未来的国防部主要国防计划铺平道路，以成功地将男女军人连接到未来灵活且有弹性的 SATNAV 架构。