热门版本:通用版(车辆)--多国语言多地图版,功能更多,支持安卓和苹果APP客户端及微信查询,不断开发新功能,免费升级,欢迎广大新老客户体验.具体资料请联系我们!!-->体验
                  通用版(人员)--BS(网页)+手机安卓和苹果APP客户端+短信/微信查询,采用多国语言多地图,性能强大稳定,不断开发新功能,免费升级!具体资料请联系我们!!-->体验
                  运营版(行业)--CS(客户端)+BS(网页)+手机APP+短信/微信查车,采用GOOGLE和百度地图,性能强大稳定,不断开发新功能,免费升级!具体资料请联系我们!!-->体验
美国在GPS系统运营与功能升级方面遭遇重大挑战
美国政府问责办公室为什么要做这份研究?
全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)在世界范围提供定位、导航和授时数据服务,已经成为美国国家安全必不可少的基础设施,也是美国国内、海外的公共服务和商业应用不断扩大的重要手段。美国提供的GPS数据是免费的。美国空军负责GPS采购并主导GPS的现代化过程。
由于GPS以及开发新系统的现代化工作和国际化工作的极端重要性,美国政府问责办公室(Government Accountability Office,简称GAO)被要求对GPS进行一次广泛的审查。具体而言,美国政府问责办公室已对如下过程中作出评估:
(1)采购GPS卫星;
(2)采购地面控制设备和用户使用GPS卫星功能必备设备;
(3)协调联邦机构和其他组织以确保GPS能达到任务要求。
为执行此次评估,美国政府问责办公室的工作包括审查和分析项目文档、核实空军自己对卫星数据的分析,以及采访某些重要官员。
美国政府问责办公室有何建议?
美国政府问责办公室建议国防部长任命一个专职来监督GPS的太空、地面控制和用户设备资产等方面的开发,以确保这些资产已经做到同步并正常运作,让潜在的差距最小化。国防部及时回应了美国政府问责办公室的建议。
美国政府问责办公室发现了什么?
目前还不清楚美国空军是否会采购新卫星以维持目前的不间断GPS服务。如果不采购,一些军事行动和部分民间用户会受到不利影响。
(1)近年来,空军在目标成本和进度控制下已成功组建GPS卫星;但空军也遇到了一些重大技术难题,有可能影响交付进度;空军与不同承包商也纠缠不断。结果,目前的IIF卫星(即GPS二代卫星)计划已超出最初估计成本的约8.7亿美元,首颗卫星的发生延迟到2009年11月,延期接近3年。
(2)在空军正在组织新的GPS IIIA 计划以避免再犯 IIF 计划同样的错,空军的目标是比IIF卫星提前三年部署下一代GPS卫星。
美国政府问责办公室通过分析发现,这个进度安排是乐观的,鉴于该计划起步较晚,过去在太空采购方面的趋势,还面临新承包商的挑战。令人关注的是GPS采购的领导权,政府问责办公室和其他研究者发现,缺少太空计划的专职(部门或人员),频繁更换项目经理打乱了需求制定、投资稳定性和资源分配。
(3)如果空军在 GPS IIIA卫星开发上落后于目标进度,那这个进度可能要排到2010年,届时老旧卫星开始失效了,所有的 GPS 星座加起来也少于美国政府承诺提供GPS服务所必需的卫星数量。这种能力上的差距将对所有 GPS 用户产生广泛影响,尽管美国空军及其他方面有能减小这些影响的措施。
除了面临采购GPS新卫星的风险,空军还未完全协调好开发和采购下一代GPS卫星(包括地面控制和用户设备)的同步工作,从而推迟了军方用户利用新GPS卫星能力。混乱的领导权现在就是导致这一后果的罪魁祸首,没有一个专职(部门或人员)负责协调与GPS相关的所有采购和部署,资金已经从地面项目部分转移支付到太空部分了。
国防部与其他涉及确保GPS能提供非军事服务的机构,已经采取审慎的步骤来管理需求,并协调许多与GPS有关的组织。然而,政府问责办公室已经知悉在确保民用需求方面则可能遇到挑战,并且在确保GPS与其他新系统的兼容性,以及面对全球天基定位、导航和授时系统方面也有潜在的竞争。
(下面是美国政府问责办公室评估人员在国会的发言稿)
主席先生和诸位小组成员们:
今天我很荣幸在此讨论一种能为全球用户提供定位、导航和授时数据的天基卫星系统——全球定位系统(GPS),这个系统已是美国国家安全必不可少的部分,也是经济增长、交通安全、国土安全的关键部分,还是美国本土乃至海外都至关重要的国家基础设施。鉴于GPS对军事、经济和其他重要领域的重要性和GPS采购中出现的问题,你们要求我们对这个计划做一次全面的审查。我们的报告在4月30号已公布,其中含有大量细节上的发现。我今天的陈述将集中于我们所发现的基本点上。
总体上,尚不清楚空军是否会及时采购新卫星以维持目前的GPS不间断服务。如果空军不采购,某些军事行动和一些民间用户可能受到不利影响。另外,由于采购和研发卫星地面控制系统和用户设备的协调不善,军事用户在利用新GPS能力上将出现一次延迟,包括改进的GPS信号抗干扰。最后,还有解决GPS民用设备的问题,以及GPS 与其他新系统、潜在的天基定位、导航和授时系统的挑战与兼容等问题。
背景
美国政府提供GPS免费服务,还计划今后5年内为GPS卫星和地面控制部分投资超过58亿美元。国防部开发和运营GPS,一个由国防部和交通部共管的部门委员会管理美国的天基定位、导航和授时设施,包括GPS(译者注:美国还有其他定位、导航系统)。国防部也提供GPS资金的大部分。美国空军负责GPS采购、增强GPS性能、精确度和集成度的现代化过程。现代化工作包括(研发、制造和发射)GPS的IIF 和IIIA两颗卫星,采购这两颗卫星是计划提供新的天基能力和补充卫星星座、地面控制部分硬件和软件,应用GPS升级后能力的用户设备。其他国家也在独立开发他们自己的全球导航卫星系统,但提供的能力相较GPS并未超过。
空军在采购卫星上的重大挑战
在IIF项目启动后的近几年,空军已在成本和进度目标范围控制上成功构建了GPS卫星,但也遇到了重大技术难题,一直威胁着交付进度,还与IIF项目的不同承包商纠缠不清。这些问题与采购策略混合一起,放松了对疏漏和质量的检查,与多个承包商在项目合并和转移、以及开发循环中产生了额外的新需求。
在上世纪90年代面临如此挑战的太空计划并非只有GPS。事实上,国防部一直面临数十亿美元的成本超支、数年的进度延迟,和自计划开始以来就一直出现的性能下降,以及组织、管理和监管不善。使GPS与众多糟糕太空计划不同的是GPS已经部分“完成”(意指勉强达标)。GPS IIF 并非什么野心勃勃的计划,例如未加强导弹预警和天气监视能力。
我们的报告详述了IIF计划的历史,以及早期在计划执行时削减资金时做的决定。现在的突出问题是这个项目仍然面临技术难题,有可能对按时交付(卫星)产生重大不利影响。例如,去年的热真空测试(在近似真空的运行环境中检测卫星的太空可靠性的一种严格测试)的最初步骤,一个发射机给用户发送导航信息时失败。计划在2008年只好停下来,让承包商确定问题的原因并进行纠正。此计划在维持推进系统的燃料管温度上也遇到困难。另外,卫星的供电系统失效,拖延了最终集成测试,还有,卫星中用于分数精度的反应轮(Reaction Wheels)要重新设计,因为在其他卫星计划中类似反应轮曾发生过在轨失效——这给本项目增加了1000万美元的成本。诸如此类问题林林总总,完成 GPS IIF 计划将需要16亿美元——比最初成本估算7.29亿美元超出约8.7亿美元。首颗 IIF卫星发射已拖延至2009年11月——差不多晚了3年。
空军正在采取措施避免GPS IIF计划上的问题再在 GPS IIIA 计划上出现。空军采取的一些措施如下所述:
■启用递增或分批开发,项目沿着一个进化路线逐渐满足需求,比试图采取一步完成所有需求要好;
■采用军用卫星质量标准;
■推行多重设计评审,每次评审期间严令承包商遵守军方标准。
■避免较多的政府疏漏,与承包商互动,将更多时间花在承包商那边。
■启用一个改进的风险管理过程,将政府视为这个集成过程的一个部分。
■不允许项目经理以满足技术规范、系统需求或增强系统性能为由调整 GPS IIIA 计划范围。
■一旦承包商预先设计审查完成就进行一次独立的技术准备评估。
这些努力并非尝试性的。从我们的角度看,太空采购问题的主要原因包括:
(1)过早启动太空计划,也就是说,受资源和时间限制不能确保在能力达到之前就推行计划(实在过于仓促)。
(2)试图一步到位满足所有需求而不是循序渐进式的。GPS IIIA 计划开展就要避免这些问题,以及确保该计划在进入采购过程时有正确的应对之策。因此,我们的工作借鉴之前采购的策略,即承包商不得再有疏漏。还有,在 GPS IIIA 上采取控制措施,目的在于强化监查和政府干预。我们也认识到 GPSIIIA 计划逐步产生合乎实际的成本,而不像过去那样离谱。
不过,仍旧存在的一个高风险就是空军将赶不上 GPS 的进度安排。首先,原拟部署 GPS IIIA 卫星比 IIF 卫星要快3年。其次,合同授予到GPS IIIA 卫星发射这段时间比我们审查过的其他重大计划都要短。第三,GPS IIIA 并非简单替换 IIF 计划。尽管承包商之前有 GPS 行业经验,但知识基础可能需要拓展。承包商也要求开发一个更大的卫星“班车”以应付未来 GPS 增长,以及提高军事新信号的功率。从这些事情和其他进度问题来看,我们相信在这个进度在缓解承包商或计划所面临的困难上没有多少余地。
在广泛的GPS军事、民用和其他用户领域中,有哪些尚未顾及?如果空军不能赶上 GPS IIIA 卫星的进度目标,在2010年有可能会更加窘困,因为老旧卫星开始失效,所有的 GPS 星座数将不能满足美国政府宣称提供的GPS 服务所必须的卫星数量。提供给民用和商用GPS用户的标准定位服务、提供给美国军方GPS用户的精确定位服务的性能标准要求美国政府至少保证和维持24颗运营卫星的星座,即95%的可用性。因为目前各批次共有31颗GPS在轨卫星,近期维持至少24颗在轨卫星星座的可用性超过95%。然而,国防部预测未来几年许多老旧卫星将达到运营结束期比替补的要快,星座在总体规模上呈下降趋势。基于最近的卫星可靠性和2009年3月批准的发射进度安排,估计2010财年将仅有95%的卫星在役,而到2014财年结束则不足95%,甚至只有80%了。
这个能力差距将对 GPS用户产生大范围影响,尽管实际的影响很难精确划定,因为这取决于即将停止运营的卫星。然而,有例为证,军方可能已知悉精确制导武器的精度已经下降,因为这些武器打击目标时依赖于GPS。服务中断对军队来说,要获得相同程度的成功,可能要使用更大或更多的武器来对付同一目标。洲际商务飞机在其计划好的导航路线上使用预测过的卫星几何形状(译者注:航程在各时刻所依赖的GPS卫星不同,完成整个航程的所有 GPS 卫星位置形成的图形称为卫星几何形状),可能不得不延迟、取消或重新规划飞行。增强的911服务就是利用GPS来精确定位呼叫者,一旦GPS服务出问题,可能出现在城市偏僻角落或高山地区,有事时将无法精确定位。
空军认识到,在未来几年内,如果卫星星座数低于所需的24颗卫星,则有可能带来一些风险,如果GPS IIIA 卫星的研制和发射被延后几年,则这些风险会大幅增长。因此空军太空司令部(Air Force Space Command)已经成立了一个独立审查小组来检验星座数减少对军民用户的风险和后果。空军和其他方面能采取的措施是计划降低这些影响,报告中已有详细描述。然而,此时空军代表认为降低这个风险最好的办法是千方百计采取合理步骤来保证目前 GPS IIIA 进度,以使系统得以维持下去。此外,尚不清楚用户群体是否知道会出现各种潜在问题。
由于地面控制系统和用户设备的延迟交付,新卫星将无用武之地
为了使 GPS 效益最大化,地面控制系统和用户设备必须与卫星同步交付,这样军方的各种资产和个人用户才能利用新的能力。这对于将GPS设备安装在各种舰船、飞机、导弹和其他武器系统上来说是一个挑战。我们经过审查发现,由于资金转移和分散领导,空军在保持卫星、地面控制和用户设备同步上未获成功。糟糕的同步化工作导致新GPS卫星在军方用户(尚不确知能否)利用新卫星的能力之前就可能发射升空。
为了解决导致延迟交付具有新能力的GPS的问题,空军已经为地面控制和用户设备部分的研制预留了资金。2005年空军开始发射GPS IIR-M 卫星,用于广播二次民用信号。不幸的是,地面控制部分不能开展二次民用信号相关业务,到2012年或2013年——7年之后(或许才可以)。同样,一个用于提高GPS抗干扰能力的现代化军用信号将让十年前配备的GPS用户卫星设备用起来,将更能发挥其战略优势。
因为负责采购的领导牵涉各种航天实体,较为分散,故而没有专职(部门或人员)负责同步有关GPS的所有部分,即负责开发和采购GPS卫星与相关地面控制部分、生产供空军太空与导弹防御系统中心使用的航天、航空、地面、航海环境的用户设备。另一方面,负责采购和生产军方其他所有平台的用户设备的职责落到了个军种手上(因而显得非常散乱)。
协调需求和确保兼容性方面的挑战
GPS 对美国及全球(的社会生活)都产生了显著的推动作用。确保其能延续辉煌以面对现存的利益竞争非常具有挑战性。与GPS有关的政府部门和商业组织,也对美国国家、国土安全与经济至为关键。在此方面,国防部必须确保军用需求拥有最高优先权和项目持续可运行。要做到这些,必须保证该项目不因需求受到干扰,导致开发、设计和生产卫星都受到干扰。另一方面,其他如增强GPS提供各种类型的重要服务等任务已经清楚无误,这是因为GPS卫星提供的是——同时 GPS 也最有希望成为世界上出类拔萃的定位、导航和授时系统。此外,美国不但面临交付进度拖延之窘境,还面临其他国家设计和开发同类或增强型系统的挑战。确保(其他国家)这些能力不会对(美国)国家安全或GPS的卓越性能产生不利影响,还需要国防部、国务院和其他机构之间紧密合作。
由于GPS涉及的组织数目和范围很大,我们未能进行需求和协调过程的全面审查。但是我们已审查过支持这些过程的文档,采访了许多官员,获得了他们有关效能方面的建议。国防部和其他与GPS有关的联邦组织一致同意采取审慎的措施管理需求并优化利用GPS,我们已明确了确保民用方面需求,即确保GPS与其他新的全球天基定位、导航和授时系统的潜在竞争者相兼容。根据对GPS提出需求建议的民用机构的看法,正式的需求审批过程杂乱无章、拖延时日,难以管理。关于国际社会,虽然美国政府已经聘请了许多外国和国际组织进行合作讨论,也仅有一个具有法律约束力的协议完成。
进一步强化领导对处置GPS问题极为重要
GPS已经让军事和政府运作有所转变,并且成为服务国家和国际社会的重要基础设施的组成部分。显然,美国不能对GPS能力下降到不能满足需求的现状熟视无睹,毕竟(GPS)是一个一直保持着先进性的系统之一。然而,过去十年里,这个项目遇到了成本增加和进度延迟问题,虽然空军也在全力以赴解决采购问题,但卫星不能按时交付、性能上存在差距的风险仍然存在。
因此,我们在审查后得出结论是重点关注和监督来确保本项目步入正轨,并且确保有充足的资源,无法预料的问题要快速发现并解决,所有与GPS相关的组织要知悉并解决服务中的潜在差距。但这难以确定GPS采购项目的混乱责任。重要的是,最近几位国会研究人员已经发现军用航天和情报计划的专职和责任分散于国防部各组织和情报机构的人员中,要满足他们各自排定的进度则会导致所有重大航天计划困难重重。
由于参与这个项目的组织很多,导致GPS问题愈演愈烈。如早期注意的,由于不同军种参与到各自主管的武器系统的开发和设备安装中,在用户端,存在单独的预算、管理、监督和领导结构。同时加速军方用户设备的投入使用就有各种各样的建议,这其中有部分很难做到,因为这个项目的主管机构一直为技术问题所困扰。
我们建议国防部长任命一个专职(人员或部门)来监督GPS系统太空、地面控制和用户设备部分的开发,以确保这个计划能很好地执行,资源得到合理利用和潜在的干扰能最小化。受委任者应该有权确保太空、地面控制和用户设备部分的同步化工作做到最大限度的切实可行;协调现存的定位、导航和授时基础设施的评估事宜;在卫星星座长时间降低规模时减少潜在的服务中断。鉴于GPS对民用方面的重要性,我们也建议国防部长和交通部长,作为天基定位、导航和授时的国家执行委员会共同主席,如果发现不足,应允许民间机构关注开发需求,确定改进合作与决策的机制,强化民用机构参与度。
作为对我们的报告的回应,国防部同意了我们的建议,并且认为这份报告指出了集中权力以监管GPS后续同步化工作的重要性,将继续寻求改进民用机构了解国防部需求过程的方法,努力强化民用机构的参与度。我们仍然认为国防部要考虑一个方案,来使整个过程资源的使用与维护保持透明,并形成一种手段使开发卫星和地面设备的进度能得到最高领导层,即国防部长和国家安全委员会的关注,因为存在GPS对于作战人员和国家的极端重要性和不能满足目标进度的相关风险。另外,国防部要努力做到让民间机构了解需求过程,我们乐见(国防部)在与民间机构沟通上发挥更积极的作用,以期更精准确定需求过程中的问题和不足。
主席先生,我的发言到此结束。任何时候我都会乐意回答你们或其他小组委员会成员的问题。
附录1:范围和方法
为了评估卫星、地面控制系统和用户设备的采购,我们采访了国防部长办公室(Office of the Secretary of Defense 简称OSD)和负责管理和监督 GPS 项目的国防部官员。我们审查和分析了项目计划和有关成本、进度安排、需求、项目方向和卫星星座维持的文件,和已与政府问责办公室12年前为实行最优系统开发而编译的纲领相比较的条目数据。我们基于空军提供的数据还给出了自己的分析,为了评估进度拖延的潜在影响,我们确定了卫星采购评估。为了评估联邦机构和众多 GPS 实体之间的协调,我们采访了国防部办公室、管理与监督 GPS 项目的国防部官员、各军种军官、民事部门和机构的官员、美国国务院和在欧洲航天组织的各类官员。我们还分析了民事部门和机构在 GPS 民用需求上如何与国防部协调,和美国政府如何其他国家协调。 我们以一般公认的政府考核标准得出2007年10月到2009年4月的这个绩效考核结果(译者注:这个结果应该另有文件)。这些标准要求我们计划和完成此次考核,以获得充足的、恰当的证据,为本次考核目标所需资金和得出的结论提供一个合理的基础。
美国政府问责办公室,是国会的考核、评估和调查主管机构,支持国会完成其部门职责,帮助联邦政府改进绩效并问责,为美国人民服务。政府问责办公室核查公共资金的使用,评价联邦项目和警察;提供分析、建议和其他有助于国会执行监督、政策和资金决策。政府问责办公室对良好政府的承诺反映在问责、一体化和可靠性的核心价值观中。
- 点击数:431
- 添加时间:2011-1-3