在現代戰場上，GPS早已不只是地圖定位工具，而是精準打擊、無人載具、飛彈導引、部隊協同、通訊同步與感測器融合的共同基礎。為此俄羅斯、伊朗、最常在戰場或衝突區域使用的，就是大範圍的GPS干擾，從英國國防部長座機在波蘭被干擾盲飛三小時，到伊朗使用干擾使美軍精準炸彈偏離目標都是實例。為此，美國國防高級研究計劃局（DARPA）從2014年就啟動相關的研究計劃，GPS訊號雖然重要，卻並非不可破壞。DARPA的報告就指出，GPS在地下、水下、都市峽谷、濃密林地等環境本就可能受限，更可能在太陽風暴或敵方干擾、欺騙攻擊下失效；若軍事系統過度依賴單一GPS來源，定位、導航與授時（PNT）能力就會變成戰場上的「阿基里斯腱」。
鏡軍事2026.06.05 07:00 臺北時間
「軍傳媒」沒有GPS也能精密導航，DARPA推動「抗干擾PNT」技術
- 記者｜軍傳媒
要解決單一重要功能被干擾導致大範圍失能的情況，DARPA的解法不是單純打造「另一個GPS」，而是建立一套多層次、可重組、可在GPS拒止環境下運作的導航架構。其核心思維可概括為三條路線：第一，提升慣性導航精度，讓載具在沒有外部訊號時仍能長時間自行推算位置；第二，利用環境中既有的非導航訊號，例如電視、廣播、行動通訊基地台、商業衛星訊號，甚至閃電等自然現象，作為輔助定位參考；第三，發展可快速整合不同感測器與資料庫的演算法架構，使同一套導航系統能依照任務、載台與戰場環境快速調整。
在這研究專案中，DARPA的「適應性導航系統」（Adaptable Navigation Systems, ANS）是代表性計畫之一，ANS目標是在不同作戰環境下，為軍事使用者提供接近GPS品質的PNT能力。計畫內包含精密慣性導航系統（PINS）與全源定位導航（All Source Positioning and Navigation, ASPN）兩個方向。PINS嘗試利用冷原子干涉技術，量測原子雲在感測器內的加速度與旋轉，理論上可比傳統慣性量測單元（IMU）更精確；ASPN則著重於整合「機會訊號」與各式非傳統感測器，並透過感測器融合演算法，使導航系統不再只依靠GPS修正誤差。
所謂的慣性導航，就是飛機、飛彈或無人機即使收不到外部訊號，也能透過陀螺儀與加速度計推算自身移動方向與距離，從而推論自身的位置。但問題在於，任何微小誤差都會隨時間累積，飛得越久、跑得越遠，位置漂移越大，目前的慣性導航缺點就在此。因此DARPA在「Micro-PNT」計畫中，嘗試把高性能慣性感測器、陀螺儀、加速度計與精密時鐘縮小到晶片或小型模組等級，以降低體積、重量、耗電與成本，同時提升長時間導航精度。Micro-PNT正是為了在GPS訊號被干擾降級或不可用時，讓裝備仍能進行自主式精密導引與導航。
Micro-PNT下的技術路線相當多元化，例如MRIG微型速率積分陀螺儀嘗試直接量測旋轉角度，以降低傳統角速度積分造成的誤差累積；PASCAL聚焦MEMS慣性感測器長期校準漂移問題；TIMU則把三軸陀螺儀、三軸加速度計與共振器整合成單晶片慣性與授時單元；C-SCAN則嘗試發展晶片級原子慣性感測器，包括核磁共振與原子干涉兩種路線。這些技術若成熟，將使飛彈、無人機、地面車輛乃至單兵裝備，都能在更小的體積內取得更可靠的導航能力。
而除了慣性導航，時間同步也是個系統對GPS依賴的另一個核心。許多軍事通訊、電子戰、雷達、分散式感測器與網路作戰系統，都需要極精準的時間基準，DARPA過去在量子感測與原子鐘技術上的投資，正是為了降低軍事系統對GPS授時訊號的依賴。根據DARPA公開資料指出，其量子研究已延伸至超精密授時、慣性量測、磁場與電場感測等領域；早期的晶片級原子鐘（CSAC）計畫，已成功推動小型、低功耗時間頻率參考技術商業化。