全球導航衞星系統（GNSS）信號的操控問題已經超越了局部戰區，成為一個持續且多數情況下不易察覺的問題。首次有實驗性的低地球軌道（LEO）衞星數據揭示了 GPS 幹擾和欺騙行為的廣泛影響。這些軌道測量令航空航天工程師感到驚訝，因為故意對定位、導航和定時（PNT）數據的攻擊足以阻塞飛行在數百英里高空的衞星接收器。在過去，電子戰術如干擾，會用噪音屏蔽真實的衞星信號，以及欺騙，則是向接收器發送虛假坐標，被視為侷限於低空範圍或特定軍事地區的威脅。
但是在過去五年，隨著全球政治的變化，越來越多的國家開始使用電子對抗措施。這一轉變改變了低地球軌道（LEO）在電磁威脅下的安全性。這一持續存在的問題現在威脅到商業太空網絡所使用的成像、氣象追蹤和高度系統。
低地球軌道衞星面臨的信號幹擾問題
低地球軌道的脆弱性和信號弱點使現代衞星導航系統受到威脅，這主要是由於軌道運作的方式。標準的 GPS 及其他全球衞星系統在中地球軌道（MEO）運行，距離地球超過 12,000 英里（19,000 公里）。由於其信號必須傳輸如此遙遠，抵達地面或空中的無線電波非常微弱。這一結構性脆弱性使得地面發射器能夠輕易地覆蓋這些信號。研究人員預期地面人員和航空航班將受到此幹擾的最大影響。
然而，他們未曾知道這些幹擾場延伸至太空的程度，直到 Pulsar-0 技術演示衞星的發射。這一 30 分貝的驟降是由 Xona Space Systems 製造的專用測試衞星 Pulsar-0 所取得的突破。該衞星被發射至 310 英里（500 公里）高的 LEO 軌道，主要目的是在公司計劃在今年稍後部署 300 顆衞星星座之前，進行新導航技術的飛行驗證。
新技術的發展將改善導航系統的安全性
為了確保與現有太空架構的全面互通性，這顆小型探測器配備了一個標準的高靈敏度商業 GPS 接收器。在發射幾個月後，當飛行工程師啟動內部接收器時，收到的遙測數據顯示出立即的操作異常。當 Pulsar-0 穿越從西歐延伸到巴基斯坦西部邊界的空間通道時，其內置的 GPS 功能完全消失。在受影響最嚴重的區域，衞星上的真實 GPS 信號強度從通常的 40 分貝驟降至僅 10 分貝，幾乎無法讀取。
這一驟降的 30 分貝導致正常定位數據幾乎完全失效，使任何在該區域的衞星無法迅速確定其高度或準確位置。
這種廣泛的電磁幹擾影響的不僅僅是商業航班延誤。現代觀測和遙感衞星需要清晰的 GPS 信號來正確對準其攝像機或雷達，然後拍攝特定地點的高解析度影像。沒有主動且未被幹擾的 PNT 鎖定，這些價值數百萬美元的成像平台在高度判斷方面遭受嚴重退化，導致其數據集出現顯著的幾何誤差。此外，人為的電子幹擾經常受到不可預測的太空天氣的加劇。重大太陽事件，如 2024 年 5 月的歷史性 Gannon 超級風暴，顯示自然力量可以擾亂 GNSS 信號，並在數天內使整個大陸的自動系統停擺。
為了建立一個能夠抵抗地緣政治幹擾和太陽異常的韌性備份基礎設施，航空航天工程師轉向低空、高功率的解決方案。像 Xona 即將推出的 Pulsar 網絡這樣的星座旨在從 LEO 廣播專用的 PNT 信號。由於這些衞星運行在比傳統 MEO 陣列更靠近地表的地方，它們可以發送的導航信號大約是傳統舊版 GPS 的 100 倍強。
根據實證模擬配置，這一巨大的 100 倍信號增強將改變電子戰的經濟學：現有的地面幹擾器目前擾亂數百平方英里的空域，其有效的幹擾範圍將減少至目前的僅 5%，有效中和廣泛的系統盲點。
項目 規格 衞星類型 Pulsar-0 軌道高度 310 英里（約 500 公里） 信號增強倍數 約 100 倍
