美國GPS管理框架

●文｜中國空間技術研究院　徐立宏

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美國GPS管理框架

●文｜中國空間技術研究院徐立宏

自20世紀90年代美國的GPS系統投入運行以來，不僅在近年的幾次戰爭的精確打擊和聯合作戰方面發揮了越來越重要的作用，還拓展了應用領域，滲透到國民經濟、科學、社會和人民生活的各個方面，這些無一不證明了GPS系統的巨大成功。

分析這一成功背后的原因，與美國強大的國力和超前的科學技術密不可分，但其政策法規的合理制定以及管理機構的優化布局所帶來的管理上的堅實保障作用，也是不能忽視的一個重要因素。

從政策法規上看，美國政府和國會從國會法律、政府行政命令、部門規章和文件，由高到低逐層建立了一系列政策法規，這些政策法規規范了GPS系統的研發和運行維護，有效引導了系統及其產業發展，切實保護了美國國家安全利益，同時最大限度促進了GPS系統在世界范圍的應用，為保持美國在全球衛星導航領域的霸主地位奠定了重要基礎。

從管理機構上看，美國建立起了國家、國防部、軍種、民用部門多層次的國家天基定位、導航與授時（PNT）協調管理體系，明確了政府、軍方、民用部門的職責與義務，確保了美國包括GPS和GPS增強系統的天基PNT體系的服務能力，維護了與之相關的美國國家安全、國土安全、外交政策、經濟、公共安全和科學等領域的利益。

鑒于美國在GPS管理方面的良好成效和推動其系統發展的寶貴經驗，本文主要針對GPS系統的政策法規和管理機構這兩方面內容對美國GPS的管理進行梳理，以期為我國的衛星導航建設提供借鑒與參考。

一、“政策法規”形成自上而下的三層次體系

GPS系統是美國重要的國家資產，在軍事和民用領域有著廣泛的應用，經濟、社會、軍事效益顯著。為規范GPS系統的研發和運行維護，有效引導其產業發展，切實保護美國國家安全利益，同時最大限度促進GPS系統在世界范圍的應用，美國政府和國會制定了一系列政策法規。

總體上看，美國有關GPS系統的政策法規主要由國會法律、以總統令為代表的各類行政命令，以及為貫徹這些行政命令、由各級政府部門制定的實施細則或者部門規章、文件及標準規范等組成（見圖1），內容涵蓋GPS系統建設、運行、維護、應用和安全保障等諸多領域，為GPS系統的發展和應用提供了全方位的指導與保障。

圖1　GPS政策法規體系圖

1.“國會法律”總體引導和嚴格規范

與GPS緊密相關的國會法律主要包括《美國法典》第10篇第2281節“衛星定位系統”、《美國法典》第49篇第301節“建立全國差分全球定位系統”，以及《美國法典》第51篇第50112節“推廣美國GPS標準”等。為明確GPS系統運行和管理中各部門的職責分工，進一步擴大GPS系統的民事應用，根據“1998財年國防授權法案”要求，國會在《美國法典》中創建了第10篇第2281節“衛星定位系統”，此后根據歷年情況的調整變化不斷做出修訂，以適應GPS系統發展的需要。為進一步提高GPS系統精度，《美國法典》第49篇第301節授權建立全國差分全球定位系統（NDGPS）。為推動GPS系統在世界范圍的應用，將GPS提升為世界標準，《美國法典》第42篇設立了第14712節“推廣美國GPS標準”，該法規涵蓋了1998年“商業航天法案”第104節內容。

2.“政府行政命令”指導各部局具體施政

與GPS相關的政府行政命令主要包括美國GPS政策（1996）、美國天基PNT政策（2004）、國家空間政策等。

（1）美國GPS政策

1996年3月28日，美國總統克林頓簽署了美國第一個GPS政策——《總統決策方針（指令）/國家科學技術委員會第6次理事會文件：美國GPS政策》，提出了管理和使用GPS系統的戰略構想，為規范GPS系統的管理和運行，充分發揮GPS各方面的效能提供了政策指南。該政策確立了政策目標和政策指南，規范了國防部、運輸部、國務院等部門的作用和職責。

（2）美國天基PNT政策

2000年以后，GPS的商業和民用用戶成倍增長，GPS的重要性也顯著增加。以GPS為基礎的服務不斷增長，帶來機遇的同時也給美國的國家安全、國土安全和經濟安全帶來了風險和威脅。此外，隨著歐洲Galileo系統的發展和俄羅斯GLONASS系統的恢復，美國GPS的霸主地位受到了嚴峻挑戰。

為適應上述形式的需要，不斷改善GPS系統的綜合能力，2004年12月8日，美國總統布什簽署了《國家安全總統方針（指示）：美國天基定位、導航和授時（PNT）政策》，旨在為國家與國土的安全，以及民用、科學和商業應用制定天基定位、導航和授時計劃，增強系統及其活動提供指導，代替1996年的《美國GPS政策》。

2004年美國天基PNT政策提升了管理機構的級別，將原先的GPS部際協調執行委員會提升為常設的國家天基PNT執行委員會，由國防部和運輸部的副部長共同擔任主任，負責PNT服務的管理；鼓勵其他國家發展PNT服務和以GPS為基礎的系統；采取更嚴厲的措施強化GPS技術和產品出口審批制度；對國防部長、運輸部長、商業部長、國務卿和國土安全部長的任務和職責都進行了明確規定，使各部門既各負其責，又相互合作。

（3）國家空間政策

為在美國國內和國際的空間活動中，繼續擴大伙伴關系和合作，確保為和平目的而維持不斷地探索和開發利用外層空間，增加對地球、太陽系和宇宙的進一步認識，維護并加強美國的國家安全，美國進入21世紀后制定并頒布了《國家空間政策》，為發展民用航天、保障國家安全航天、加快商業航天發展、協調跨部門合作提供了政策指南。

政策中指出通過提供更廣泛的服務、降低服務費用、增強GPS系統的可靠性以及提高與其他全球導航衛星系統的兼容性，來擴大GPS在全球導航定位領域的影響，推動有競爭力的美國航天企業進軍全球市場，鼓勵私營企業參與空間項目的競爭，以打造“公私合營”的航天工業基礎；美國軍方將繼續通過促進科技發展，開發和應用先進技術與能力，“支持美國最關鍵的國家安全利益，以重振美國的領導地位”。

3.“部門規章和文件”落實具體業務工作

與GPS緊密相關的部門規章主要包括聯邦無線電導航計劃、國家安全空間戰略、GPS標準規范等。

（1）聯邦無線電導航計劃

進入21世紀以來，美國國防部、國土安全部和運輸部以及其他政府部門共同籌劃，聯合發布了多版《聯邦無線電導航計劃》（FRP）。FRP的主要目的：①提出當前美國政府運營民用和軍用無線電導航系統的政策和計劃；②發布政府對現在無線電導航系統進行更新和維持的大綱；③提供政府無線電導航系統的計劃信息和進度；④澄清有關軍民兩用無線電導航系統的觀點。聯邦無線電導航計劃涵蓋內容涉及聯邦政府運營的所有地基、天基和通用無線電導航系統，其主要作用是為增強美國國內導航能力提供支持，并有條件支持無線電導航系統國際能力的增強。

（2）國家安全空間戰略

在2010年國家空間政策的基礎上，2011年2月，美國國防部首次發布了《國家安全空間戰略》，規范空間系統的發展，進一步確保美國的“空間安全”。

該戰略提出構建美國主導的空間秩序，孤立、遏制乃至懾止對手，建立由美國領導的“國際空間聯盟”和“多元威懾體系”；確保美國空間領導地位，國防部和情報部門“將開發、采購、部署、使用和維持各種空間能力”，為各類用戶提供及時、準確的空間服務，并將從“裝備發展、軍民商合作、工業基礎、人才隊伍”等諸多方面采取一系列具體措施。

（3）GPS標準規范

美國發布的GPS標準可分為工程標準和應用標準兩大類。其中，工程標準是與系統建設相關的接口要求類標準，如接口控制文件。應用標準主要規范用戶設備的技術要求和接口要求，以及應用服務系統的技術要求和接口要求，以及應用服務系統的技術要求，如《GPS標準定位服務（SPS）性能標準》、《GPS精密定位服務（PPS）性能標準》等。

二、“管理機構”形成權責明確的全覆蓋結構

美國現行的GPS管理體制為國家天基PNT協調管理模式，大致可分為國家、國防部、軍種和民用部分等幾個層次（見圖2）。

圖2　GPS組織管理機構

1.“國家層次”擔負戰略決策責任

（1）美國天基PNT執行委員會

國家天基PNT執行委員會對PNT體系建設與發展的相關政策、機構、需求和資源調配負有戰略決策責任，并對各部門提出的建議進行協調。具體職責包括：審議各部門提出的PNT體系發展意見建議，協調解決各部門的不同意見，研究處理國家天基PNT顧問委員會提出的發展建議，監督國家天基PNT協調辦公室的工作。此外，執行委員會還對各部門的PNT系統發展計劃提出意見建議，確保天基PNT體系結構協調發展，維持美國國家安全、國土安全、公共安全、經濟發展和科技優勢。國家天基PNT執行委員會由國防部和運輸部擔任聯合主席，成員包括國防部、運輸部、國務院、商務部、內政部、農業部、國土安全部、參聯會、NASA。管理與預算辦公室、國家安全委員會、國土安全委員會、科學技術政策辦公室和國家經濟委員會等有關總統執行辦公室擔任執委會觀察員，聯邦通信委員會主席受邀擔任聯絡員。

在執委會指導下，各部門分別承擔相應職責（見圖3）。其中，國防部是GPS研制建設與發展的核心管理部門，負責軍事需求的提出，承擔GPS研發、采購、運行、維護和現代化；負責GPS在軍隊和國家安全部門的應用推廣，以及與盟國軍用部門的合作談判和應用推廣。

運輸部是民用GPS服務運行的管理者，對民用需求的開發負有領導責任，負責監測民用天基PNT服務性能，代表各民用部門參與GPS開發、采購、管理和運行；負責GPS在航空、航海和交通領域的應用推廣；負責管理GPS的天基或地面增強系統建設與運行；負責GPS后備系統的建設與運行以及GPS在國外的民用推廣。

商務部負責保護GPS及其增強系統的無線電頻譜，與NASA合作定制GPS及其增強系統在民用航天系統中應用的政策。

國務院負責民用推廣的國際合作與談判，承擔軍用國際合作談判中的外交事務，管理GPS敏感技術輸出。

國家天基PNT執行委員會下設天基PNT顧問委員會、天基PNT協調辦公室。其中，天基PNT顧問委員會是執委會的咨詢機構，天基PNT協調辦公室是執委會的秘書處。

圖3　國家層次的GPS管理機構

（2）美國天基PNT咨詢委員會

美國天基PNT咨詢委員會掛靠在NASA，由不在美國政府部門任職的專家組成，每兩年改選一次，成員被委任為“特別政府雇員”或“代表”。其中，“特別政府雇員”一般是來自工業部門和學術界的專家，“代表”則大多來自其他國家。2011 - 2013年度共計有24名專家，“特別政府雇員”19名，“代表”5名。天基PNT咨詢委員會主要任務是根據國際、國內天基PNT系統發展情況，對美國天基PNT政策、規劃、項目管理和投資決策提出建議。

（3）美國天基PNT協調辦公室

美國天基PNT協調辦公室主任由執委會選定，現任主任來自國防部，成員來自國防部、運輸部、商務部、國務院、國家航空航天局和工業部門，目前共有正式成員13名。協調辦公室直接對執委會負責，具體負責召集執委會會議、跟蹤各單位天基PNT項目執行情況、協調處理部際文件，組織國家天基PNT 5年規劃的年度評審，對外發布天基PNT政策和相關信息，并負責執委會網站的建設及維護。

2.“國防部層次”總領國防領域監督和決策

國防部PNT執行委員會是國防部解決各類PNT問題的最高部門，由負責網絡和信息集成的助理國防部長擔任主席，對PNT各項事務進行全面管理監督和決策，與運輸部定位/導航執行委員會聯合制定聯邦無線電導航計劃。國防部PNT工作組、國防部導航戰工作組、各軍種部/軍種參謀機構為國防部PNT執行委員會提供支撐（見圖4）。其中，國防部PNT工作組負責與運輸部定位/導航工作組聯合具體修訂聯邦無線電導航計劃，并向執行委員會提交建議。國防部導航戰工作組由國防部內部專家組成，負責對導航戰條令、政策、需求和實施等提出建議。各軍種部/軍種參謀機構參與參聯會定位、導航與授時總體規劃的編制、發布和實施，并管理所屬導航系統的研發、部署、運營和保障。

總體來說，廣東大多數木材加工產品產量與去年同比有增長;但在產值方面，除造紙業以外，今年前8個月產值與上年同期相比，幾乎是全線下降，尤其是人造板，今年1—8月產值同比下降43.58%。作為廣東兩大支柱產業的家具業中的木質家具，今年1—8月產值同比出現下降9.77%，近年增幅一枝獨秀的另一個支柱造紙業增幅收窄，今年1—8月產值同比增幅減少14百分點，僅增長3.56%，廣東木材加工業今年1—8月產值同去年同期相比下降7.46%。

圖4　國防部層次的GPS管理機構

3.“軍種層次”保障系統的采辦與運管

參與GPS管理的軍種有空軍、海軍等，其中空軍代表國防部負責GPS采辦管理，主要由空軍航天司令部下屬的空間與導彈系統中心和14航空隊負責（見圖5）。

圖5　軍種層次的GPS管理機構

（1）空間與導彈系統中心及其下屬的GPS局

空間與導航系統中心是軍用航天系統的研發、采購管理部門，并負責軍用衛星及其他航天系統的在軌檢查、測試、保障和維護工作，年度預算超過100億美元，軍隊人員1125人，文職人員1197人，在世界范圍的承包商達到2180家，管理的合同金額約500億- 600億美元。

空間與導彈系統中心下屬的GPS局，其前身是1973年12月成立的GPS聯合計劃辦公室（JPO）。當時美國國防部批準由陸海空三軍聯合研制GPS衛星導航系統，并成立由空軍牽頭的JPO，統籌軍兵種導航需求，統管GPS系統研制建設，全面負責GPS的采辦、部署、保障、測試、集成、用戶設備研制、對外軍售、合同管理、部門間協調以及市場開發等。JPO設在位于洛杉磯的空間和導彈系統中心，有空軍代表擔任項目主任，成員包括陸軍、海軍、空軍、海軍陸戰隊、海岸警衛隊、聯邦航空局、運輸部和北約等。

2006年7月，為進一步提高效率，明確在研制、采購和維護軍事航天系統方面的職責，空間與導彈系統中心進行了機構調整，將原來GPS聯合計劃辦公室改組為GPS聯隊，成員包括空軍、海軍、陸軍的管理人員以及多家民用部門代表，人員約370名。GPS聯隊為GPS系統最核心的管理部門，全面負責GPS系統的研制、采購、測試、維護、保障、運行、系統升級等，為軍民用戶采購和維護經濟可承受、有效的全球導航、定位與授時服務。此外，空間與導彈系統中心下屬的發射與靶場系統聯隊、合同管理、財務管理等部門，也參與GPS系統相關采辦工作。

2010年10月，考慮到GPS運營的長期性，國防部將GPS聯隊改名為GPS局，原GPS聯隊下屬的各小組改成部，分隊改稱分部。原GPS聯隊指揮官改稱為GPS局局長。

（2）14航空隊第50航空聯隊

14航天隊第50航天聯隊負責直接管理50多顆軍事衛星，間接支持約180顆其他衛星，為白宮、國防部、作戰部門、各軍種、聯邦政府和聯軍提供服務。所轄第1航天運行中隊主要負責GPS衛星的組網發射。所轄第2航天運行中隊負責GPS運行控制，人員約150名，具體任務包括運行和維修GPS地面設施，監視系統運行狀態，進行GPS日常業務處理與衛星數據注入，開展GPS新衛星發射前的兼容性試驗，以及星座運行和軟硬件測試，并提供人員訓練和突發事件支持。

4.“民用層次”推廣GPS在各行業應用

GPS的民用管理由運輸部牽頭，定位/導航執行委員會及其擴大委員會是頂層決策機構，此外還包括運輸部定位/導航工作組及其擴大工作組、民用GPS服務聯絡委員會以及海岸警衛隊中心等（見圖6）。

圖6　民用部門層次的GPS管理機構

（1）運輸部定位/導航執行委員會及其擴大委員會

運輸部定位/導航執行委員會主要負責運輸部內部民用GPS的管理，由負責政策的助理部長擔任主席，成員由運輸部下屬的各單位代表組成。運輸部定位/導航擴大委員會主要負責與運輸部以外其他民用GPS應用的協調管理，仍由負責政策的助理部長擔任主席，成員來自運輸部、國土安全部、商務部、內政部、NASA、國務院、海岸警衛隊和農業部等。

（2）運輸部定位/導航工作組及其擴大委員會

定位/導航工作組是運輸部定位/導航執行委員會的核心支撐機構，由運輸部研究與創新技術管理局主持，運輸部定位/導航擴大工作組具體承辦與其他民用GPS部門的溝通與協調。

（3）民用GPS服務聯絡委員會

民用GPS服務聯絡委員會的主要職責是與國內外GPS用戶開展信息交流，收集用戶信息。其主管機構是運輸部研究與創新技術管理局，副主管機構是國土安全局，行政秘書處設在海岸警衛隊。委員會由美國國內外私營企業、政府、工業用戶以及來自50多個國家的代表組成，目前有超過1000多名成員。

（4）海岸警衛隊導航中心

海岸警衛隊導航中心隸屬國土安全部，負責提供海事導航和信息服務，以確保美國航運的安全和有效。海岸警衛隊導航中心管理著國內84個GPS差分站和24個羅蘭站，并通過網絡實時向民用用戶發布GPS服務信息。

三、啟示

美國在發展GPS衛星導航定位的過程中，從政策法規和組織管理兩個方面實現了堅實的管理保障，其成功之處是非常值得我們學習的。

（1）政策上從頂層法律到底層規章覆蓋全面，“不變與應變”相結合模式應對新時代機遇

美國政府和國會從國會法律、政府行政命令、部門規章和文件由高到低逐層建立了一系列政策法規，這些法規規范了GPS衛星導航系統的研發和運行維護，有效引導了系統及其產業發展，切實保護了美國國家安全利益，同時最大限度促進了GPS系統在世界范圍的應用，為保持美國在全球衛星導航領域的霸主地位奠定了重要基礎。

同時，研究可以看到，美國的GPS政策是在“不變與應變”相結合模式下不斷完善的。這里“不變”的是指美國極其重視GPS發展，并上升到了頂層法律的層面，寫進了《美國法典》。所謂“應變”是指，美國政府對于GPS政策是在不斷探索中逐漸完善和修正的，比如2004年，美國公布了名為《美國國家天基定位、導航和定時政策》的文件，用以取代1996年的《美國GPS政策》。

可以說，正是這種“不變與應變”的辯證式的政策體系建設發展，才成就了如今的GPS系統。

（2）管理上建立國家、國防部、軍種等多層次的國家天基PNT協調管理體系，責任明晰

美國建立起了國家、國防部、軍種、民用部門多層次的國家PNT協調管理體系，明確了政府、軍方、民用部門的職責與義務，確保了美國包括GPS和GPS增強系統的天基PNT體系的服務能力，維護了與之相關的美國國家安全、國土安全、外交政策、經濟、公共安全和科學等領域的國家和民眾利益。

研究分析可以看到，美國建立了一套從覆蓋國家范圍，軍民結合的、立體全域的GPS管理體系，而且責任明確、分工清楚，確保了其相關政策的落實和實施，同時與政策法規體系類似，這樣一個管理體系也是在探索發展中不斷調整、改進和完善的。

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