对美国《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》总统行政令的分析

武珺 刘春保（北京空间科技信息研究所）

2020年2月12日，美国总统特朗普签署第13905号总统令《通过负责任地使用定位、导航与授时服务增强国家弹性》。该行政令旨在确保美国定位、导航与授时（PNT）服务出现中断或被操纵的情况下，不会影响或破坏其国家关键基础设施的可靠性和有效运行。本文以该行政令出台的背景为出发点，通过分析其内容，对该行政令的主要作用进行研判，进一步总结了其对美国PNT领域的意义。

1 背景与目的

“全球定位系统”（GPS）最初是一项秘密军事计划，并不是为民、商用部门提供授时和定位服务而创建的。1983年，大韩航空007航班由于导航错误而飞入苏联领土遭击落后，时任美国总统里根决定披露GPS星座及其功能。1990年在海湾战争中的优异表现，使GPS精确的PNT服务广为人知，继而免费应用于民、商用部门的众多领域，包括手机服务、计算机网络和金融系统的同步等。

直到2010年，一家名叫光平方的公司[1]（LightSquared）提议建立一个宽带系统，而测试显示该系统可能干扰GPS信号，美国联邦政府才充分意识到依赖GPS系统的风险。从那时起，美国联邦政府一直在研究如何解决这些问题。随着世界上其他国家逐步建立自己的卫星导航系统，美国军事官员认为，一旦敌对行动爆发，GPS将成为潜在针对目标，这一问题变得越来越紧迫。

美国十分重视GPS系统，视其为美国国家安全、经济安全最重要的支撑之一。在美国所有的空间系统中，只有GPS系统由直属白宫的国家天基PNT委员会负责。从美国空间系统发展层面看，美国多次以总统令的方式发布GPS系统相关发展、管理、运行与应用方面的政策（1996年、2004年的GPS系统政策，2018年的授时备份系统建设总统令、2020年2月的负责任地使用PNT总统令等），其受重视程度是其他大多空间系统所无法比拟的。GPS系统发展至今，形成了较为完善的政策法规和健全的管理机构，二者在系统长期管理与运行中相互促进，不断更新与优化。

2019年8月，美国国防部发布《国防部PNT体系战略》的解密版本强调，为确保军事PNT的先进性，仅依靠GPS系统是不够的。同时该报告指出：GPS系统可能会在全球范围内受到干扰；需要利用多种不同的PNT源，需要发展模块化开放系统接收机等。同时，按《国家授时安全与抗毁性法案》要求，美国备份授时系统建设已经启动，预计在2021年左右完成部署。

自美国在全球范围内提供GPS服务以来，GPS提供的PNT已经很大程度上成为了隐形技术工具，为包括电网、通信基础设施和移动设备、所有运输方式、精准农业、天气预报、应急响应等技术和基础设施提供服务。由于PNT服务的应用广泛，一旦此类服务中断或被操纵，将会对美国的国家安全和经济安全产生不利影响。因此，为了增强国家PNT的弹性，美国联邦政府必须促进关键基础设施的所有者和运营者负责任地使用PNT服务。《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》[2]总统令就是在高精度的PNT服务对美国经济发展的贡献不断提升，国家关键基础设施的安全、可靠、有效运行越来越依赖高精度的PNT服务，干扰问题日趋严重的情况下发布的。

2 核心内容

《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》总统令介绍了总统行政令的目的、术语定义、政策、实施和一般规定共五部分内容。

“目的”部分的核心就是确保在PNT服务中断或被操纵的情况下，不会影响或破坏美国关键基础设施的可靠性和有效运行。

“术语定义”部分明确了“PNT服务”、“负责任地使用PNT服务”、“关键基础设施”、“PNT配置文件”、“特定部门机构”（SSA）的含义。其中，“负责任地使用PNT服务”指谨慎仔细地、基于风险告知地使用PNT服务，包括其获取、集成和部署，以使PNT服务中断或被操纵对国家安全、经济安全、公共卫生和联邦政府的关键功能的影响降至最低程度；“PNT配置文件”指为解决PNT服务的潜在中断或操纵中可能出现的问题，而对PNT服务的负责任使用的描述，符合标准、指南和行业特定要求。

“政策”部分要求联邦政府需要认识到美国关键基础设施在多大程度上依赖PNT服务，进而确保这些关键设施能够抵御PNT服务的中断或被操纵。基于此，去促进公共和私营部门的参与改进。

“实施”部分则明确了美国商务部、国防部、交通运输部、国土安全部、联邦采购监管委员会、能源部等所需执行的配套措施，按照要求执行，确保政策落实。如行政令要求商务部用一年的时间来开发配置文件（develop the profiles），该文件必须同交通部等与关键基础设施有关的机构以及提供关键基础设施服务的公司共享。与此同时，国土安全部有一年的时间制定一项测试计划，以确定脆弱的关键基础设施系统、网络和资产以及PNT服务如何遭到破坏。这些测试将用于定期更新联邦无线电导航计划（管理地面和空基无线电导航系统的关键政策文件），其中包括GPS和GPS增强功能，例如支持空中交通管制系统的功能。

“一般规定”部分作用于使得行政令的相关表述、作用更加严谨和完备，如强调“法律授予行政部门/机构/负责人相应的权利”、“命令无意也不会给任何主体任何可对抗美国的支持”等。

3 主要作用研判

自20世纪90年代中期GPS系统全面投入运行以来，美国关键基础设施及其运行越来越依赖于GPS系统提供的全天时、全天候的高精度PNT服务；美国经济的发展与安全也越来越依赖GPS系统提供的高精度PNT服务的支撑。该行政令的作用主要体现在以下几个方面：

保障美国国家关键基础设施及其运行的安全、可靠、高效

美国历来高度重视其关键基础设施及其运行的安全、稳定、高效。1996年7月，美国即成立了“关键基础设施保护总统委员会”，1997年10月，该委员会即建议开展GPS系统干扰与脆弱性的研究与评估，并将空间气象环境、无意干扰、有意干扰确定为天基PNT系统（GPS系统）和服务脆弱性最重要的3个方面。

2003年12月，发布了《国土安全总统7号令》（HSPD－7），即《关键基础设施确认、优先等级与保护》，明确了政府各部门在保持国家关键基础设施中的责任。2013年2月发布了《总统政策指令21号令》（PPD－21），取代HSPD－7，提出必须保证国家关键基础设施的安全，可承受各种危机的冲击，并可迅速恢复（即增强国家关键基础设施的弹性）。

2018年12月，美国总统特朗普签署了《国家授时安全与抗毁性法案》，要求美国交通运输部在2年内建立GPS系统的地面备份授时系统，确保在GPS系统受损、退化、不可靠或不可用的情况下，为军用/民用用户提供可靠的高精度授时服务。

此次发布的《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》总统令则强调识别依赖于PNT服务的系统、网络和资产；识别适当的PNT服务；监测PNT服务的中断和被操纵；管理依赖于PNT服务的系统、网络和资产的相关风险。

规范PNT的使用行为，提升PNT使用环境的安全性

《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》总统令明确提出了“负责任地使用PNT服务”的要求，以降低非规范使用引发的PNT服务风险。卫星导航系统面临的人为干扰主要分为无意干扰、有意干扰（如违法犯罪型干扰、红队干扰和蓝队干扰等）。上述干扰，特别是有意干扰，在美国的生产生活活动中时常发生。如美国执法部门会依据对犯罪分子的跟踪、追踪要求，有意实施对GPS信号的干扰；犯罪分子会主动实施GPS干扰，以躲避执法部门的跟踪；卡车司机为逃避监管，也会实施主动干扰。上述行为都将对安全使用PNT服务的环境产生严重威胁，进而影响、威胁美国国家关键基础设施的安全、可靠与高效运行。因此，通过规范PNT服务的使用行为，有利于美国PNT服务的安全应用环境建设。

构建弹性PNT能力，增强美国PNT系统与服务的安全性、强健性与冗余性

在《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》总统令第四章“实施”中，特别强调了PNT系统与服务的弹性，要求将PNT弹性的相关内容作为联邦采购合同的重要内容；强调编制PNT配置文件；强调研发、测试独立于“全球导航卫星系统”（GNSS）的强大、安全的PNT服务，以保证在GNSS服务中断或被操纵时，保障PNT服务的安全性和有效性。因而，该总统令可以看作是推进与深化美国国家PNT体系建设的最新指令。

2010年4月，美国国防部与交通运输部联合发布的首个《国家PNT体系执行计划》明确要求，美国应建立集成、融合各种可用PNT资源，灵活组合，互为冗余，弥补单一系统能力缺陷与不足，提供具有更高可用性、完好性、稳健性和可维持性的高精度PNT能力与服务的国家级PNT体系。2018年12月，美国总统特朗普又签署了《国家授时安全与抗毁性法案》，旨在推动与促进美国国家安全授时能力的建设。

由此可以看出，美国已经将安全、强健、连续、可用的PNT能力或服务作为保证美国国家安全、经济安全最重要的基础设施，上升至国家最高策略层面。

综上，《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》行政令为市场驱动的弹性PNT解决方案指明了前进的方向；美国政府对此问题的持续关注亦将提升美国在该问题上的公众意识，使美国个人用户和国家受益。

4 总结

《通过负责任地使用PNT服务增强国家弹性》总统令的发布，将推动、促进美国以国家PNT体系为构架，以多源集成、融合为特征，以PNT系统与服务的弹性为目标，推动满足未来各种环境条件下安全、强健、可靠的PNT需求的PNT能力建设，进一步巩固、增强美国在PNT领域的优势。