GPS/GNSS 與 MGUE M-Code Receiver 在校時上的差異比較

PC
6天前
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GPS (Global Positioning System) 是美國的全球定位系統，而 GNSS (Global Navigation Satellite System) 則是更廣泛的概念，包括 GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou 等多個衛星導航系統。標準 GPS/GNSS 主要指民用信號（如 C/A 碼、L1C、L2C 等），用於定位、導航與校時(PNT)。

MGUE (Military GPS User Equipment) 是軍用 GPS 用戶設備，專門支援 M-Code (Military Code) 信號，這是 GPS 現代化計劃的一部分，提供加密的軍用信號，主要在 L1 和 L2 頻段上傳輸。在校時（時間校準或同步）方面，兩者都依賴衛星上的原子鐘提供高精度時間資訊（可追溯到 UTC 協調世界時），但差異主要體現在精度維持、抗干擾能力、安全性和適用環境上。

以下使用表格比較關鍵差異，基本時間精度在理想條件下相似（納秒級），但 M-Code 在惡劣環境中表現更優。

條件	GPS/GNSS (民用接收器)	MGUE M-Code Receiver (軍用接收器)	主要差異說明
基本時間精度	通常達到 10-40 納秒（ns）級別，對 UTC 的同步精度 <40 ns。在開放天空下，智慧手機等設備可達約 5-10 ns。使用時間轉移方法同步時鐘和網路。	類似納秒級精度（<40 ns），但可提供更穩定的 "trustworthy time"，鏈接原子鐘並追溯到 UTC。特定平台如 SecureSync 可達更高穩定性。	基本精度相近，但 M-Code 更高的位元速率（10.23 MHz vs. C/A 的 1.023 MHz）可改善多路徑誤差和噪音影響下的時間解析。
抗干擾能力	易受電子干擾（jamming）和欺騙（spoofing）影響，信號功率較低，干擾時同步易中斷。	信號功率更高（使用 spot beams 和高增益天線），抗干擾能力提升 20 dB 以上，可在 GNSS-denied 環境維持同步。不依賴民用 C/A 碼，即使民用信號被干擾也能運作。	M-Code 設計專為軍事環境，抗 jamming 更強，確保時間同步在戰場或高干擾區的可靠性。
安全性與加密	無加密或低加密，易被欺騙攻擊。時間同步依賴公開信號，安全性較低。	使用 Modernized Navstar Security Algorithm (MNSA) 加密，內建反欺騙機制，可偵測並拒絕假信號。需特殊軍用接收器才能存取。	M-Code 的加密大幅提升時間資料的完整性和可靠性，防止敵方操縱同步。
適用環境與彈性	適合日常民用，如網路同步、科學研究，但在大樓密集區或干擾環境精度下降。支援多系統 (GNSS) 提升冗餘。	專為軍事設計，支援 resilient timing platforms（如 SecureSync IDM），在 GNSS-denied 或 contested 環境中維持高精度同步。	M-Code 在極端條件下（如戰爭、電子戰）提供更好彈性，而民用 GNSS 更注重廣泛可用性。
成本與可用性	免費公開，接收器廉價且廣泛（如手機、車載導航）。	需軍事授權，接收器成本高，僅限軍用或授權用戶。公法要求 FY 2017 後軍用設備必須支持 M-Code。	民用更易取得，但軍用更專注於安全與性能。