對低軌導航系統發展趨勢的思考

袁 洪，陳 瀟,2，羅瑞丹，萬紅霞，張 揚,2，李 冉，楊 光

(1.中國科學院空天信息創新研究院，北京 100094；2.中國科學院大學電子電氣與通信工程學院，北京 100049)

0 引言

我國北斗三號衛星導航系統已于2020年完成建設，同時歐盟Galileo系統預計將在2022年完成系統建設，屆時全球將有包含美國全球定位系統(Global Positioning System，GPS)、俄羅斯全球衛星導航系統(GLObal NAvigation Satellite System，GLONASS)、中國北斗衛星導航系統(BeiDou Naviga-tion Satellite System，BDS)和歐盟Galileo系統等共計100余顆導航衛星在軌運行，衛星導航應用將迎來新的歷史篇章。但是隨著四大衛星導航系統廣泛應用，現有全球導航衛星系統(Global Navi-gation Satellite System，GNSS)的不足也逐漸凸顯，一是在全球實時厘米級高精度定位方面，現有應用的GNSS精密單點定位(Precise Point Positioning，PPP)系統收斂時間較長；二是GNSS導航信號落地功率低，容易受到干擾，惡劣電磁環境下應用受限；三是目前對我國來講，尚無法全球建站，難以實現北斗信號的全球監測。

針對現有GNSS存在的不足，在進一步提升衛星導航性能的技術途徑方面，低軌導航是潛在的手段之一。對比中高軌GNSS衛星，低軌(Low Earth Orbit，LEO)衛星軌道高度較低，要保障全球覆蓋所需的衛星數量將是現有GPS衛星數量的9倍。建立和運營如此大規模的星座，在商業航天到來之前，所需的成本太高。伴隨著近十年商業航天的快速發展，如SpaceX、OneWeb為代表的商業航天公司的巨型低軌通信星座等，一方面有利于衛星成本持續下降，單顆GPS衛星的制造和發射成本(5億美元)相當于數百顆低軌衛星成本(100萬美元/顆)；另一方面，也使得以較低成本發展全球低軌導航系統成為可能。

從衛星導航發展歷程來看，最早的衛星導航系統采用低軌衛星星座——美國子午儀衛星導航系統，其后以美國GPS為代表，后續衛星導航系統都采用了中高軌道衛星星座。如今低軌導航重新成為熱點，主要原因在于其與中高軌衛星導航相比，具有更低的空間傳播衰減，便于提升導航抗干擾能力；具有對中高軌GNSS信號的監測便利，從而可提升中高軌GNSS的性能；具有更快速幾何變化特性，能夠提升高精度定位的收斂時間。

本文從剖析不同歷史階段低軌導航的應用方向和技術體制入手，總結基于低軌衛星和低軌與中高軌衛星組合解決抗干擾和高精度定位需求的技術潛力，對下一步低軌導航在整個衛星導航系統體系中的應用前景和技術挑戰進行分析，對未來低軌導航系統建設提供建議。

1 系統服務體制

1.1 低軌導航發展歷程

最早的衛星導航系統采用了低軌星座，即美國的子午儀衛星導航系統(Transit Navigation System)，其目的是向美軍核動力彈道導彈潛艇提供導航服務，校正慣性導航誤差，每天校正若干次，校正精度0.1n mile，以解決地基導航未覆蓋區域的無發散導航定位問題。該系統于1964年建成，由5～10顆軌道高度為1100km的圓形極軌衛星組成，其星座構型呈鳥籠(Bird Cage)狀。系統采用用戶靜默接收多普勒測量定位原理，定位時間需要10～15min，定位精度一般為20～50m。1967年，蘇聯也部署了類似的軍用導航通信系統Parus/Tsikada，也稱為“蟬”。美國和蘇聯建設的低軌導航系統體現了冷戰期間海基戰略武器對全球覆蓋導航定位的剛性需求。1996年底，隨著GPS提供服務，子午儀衛星導航系統停止服務。

在20世紀末，出現了以銥星(Iridium)為代表的低軌移動通信星座，該星座由66顆低軌衛星組成，均勻分布在6個近圓極軌道，每個軌道11顆衛星。2016年5月，銥星開展了衛星時間和定位服務(Satel-lite Time and Location，STL)試驗，其目的是為關鍵基礎設施(金融、電力以及網絡)和軍用用戶提供GPS備份定位授時服務，但未見到形成整星座服務能力的確切報道。STL的定位精度能夠達到20m，授時精度能夠達到1μs。銥星用于導航的技術優勢主要有：一是相對于GNSS信號，具有更強的信號落地功率，能夠在高衰減條件(室內深處)以及一定惡意干擾條件下提供定位授時服務；二是銥星采用48個點波束，將點波束和隨機廣播相結合形成了基于位置認證的服務機制，能夠抵抗欺騙干擾。

近些年來，以SpaceX、OneWeb、Samsung等為代表的巨型低軌通信星座蓬勃發展，其初衷是從太空提供全球范圍內無縫穩定的寬帶互聯網通信服務。巨型低軌星座發展也大大降低了低軌衛星的制造與運營成本，利用低軌衛星提供導航服務成為目前的討論熱點。

從導航定位角度來看，巨型星座可帶來更多導航信號源，采用通信星座播發導航信號或者直接利用通信信號進行導航，能夠增強現有中高軌衛星導航系統的性能，也能夠作為現有衛星導航的備份。2021年，美國加州大學開展了基于Starlink衛星的Ku頻段信號定位試驗，采用多普勒定位方式，靜態用戶的三維定位精度達到22.9m，二維定位精度達到10m。國內鴻雁、天象也均基于通信星座開展導航增強試驗驗證。表1所示為目前主要低軌通信星座情況。

表1 主要低軌通信星座情況

除了低軌通信星座以外，國內外均開展了面向專用低軌導航星座建設的研究與試驗。專用低軌導航星座發射與現有GNSS類似的導航信號，旨在獨立導航或增強現有衛星導航系統服務能力，例如高精度定位服務、功率增強以及天基監視等。

2020年，美國Xona Space公司提出規劃，擬構建300顆低軌衛星的星座，提供具有更強信號功率、更強信號安全以及快速收斂的厘米級定位服務，簡稱Pulsar PNT服務。2017年，北京未來導航科技有限公司公布了其微厘空間一號低軌導航增強星座設計，用于增強北斗定位精度、提升完好性并強化信號功率。2019年，吉利科技旗下浙江時空道宇公司公布規劃，面向自動駕駛等應用場景，擬構建由168顆低軌衛星構成的低軌星座，用于提供實時厘米級定位服務。表2所示為具體低軌導航增強星座情況。

表2 低軌導航增強星座情況

從低軌導航發展歷程來看，最早的子午儀、蟬系統等用于向戰略潛艇提供導航服務。銥星系統主要用于軍事用戶以及關鍵基礎設施，提供GPS的備份導航服務。現階段發展新一代低軌衛星導航系統的需求牽引主要是提供備份導航，并增強GNSS性能。表3所示為低軌導航發展的3個階段。

表3 低軌導航發展的3個階段

1.2 低軌導航系統所應提供的增量能力

面向低軌導航系統的下一步發展，低軌導航可按技術體制和用途進行分類。

按照技術體制分為：低軌獨立導航和低軌導航增強。低軌獨立導航是低軌衛星播發類GNSS信號，提供獨立導航服務，能夠作為備份定位導航與授時(Positioning， Navigation， and Timing，PNT)技術手段之一。低軌導航增強是利用低軌星座提升現有中高軌衛星導航系統的精度、完好性以及天基監測的能力。

按照用途分為：民用和軍用。從民用角度來看，需求主要包括米級導航、分米以及厘米級導航。目前來看，GNSS已經能夠達到穩定的米級導航能力，對低軌導航系統的需求主要體現在高精度分米以及厘米級導航，因此米級的低軌獨立導航對民用的吸引力相對不大。從軍用角度來看，重點需要解決復雜電磁環境下的導航定位問題，低軌獨立導航能夠以較低的載荷代價提供更高的落地功率，從而直接響應軍用用戶的抗干擾需求；相比之下，軍用用戶對厘米級高精度服務的需求相對較弱。

1.3 低軌獨立導航與當前中高軌衛星導航的能力對比分析

本節討論低軌獨立導航與GNSS性能，主要從4個方面進行分析：

1)信號落地功率

在賦球波束條件下，信號落地功率與衛星信號到用戶距離直接相關。以銥星(Iridium)衛星為例，在5°仰角可視時，其距離用戶約為2800km；在天頂正上方時，其距離用戶約780km。相比之下，GPS衛星距離用戶從20000km到25000km。如圖1所示，衛星空間衰減與距離平方成正比，銥星的落地功率大約比GPS衛星高30dB。從實際接收載噪比來看，GPS為45dBHz，而Iridium可以達到80～45dBHz。

圖1 衛星空間衰減與接收載噪比[32]Fig.1 Signal spatial attenuation and signal reception carrier-to-noise ratio

2)覆蓋性

從用戶角度來看，用戶需要觀測不少于4顆衛星才能定位，實際用戶觀測衛星數量往往需要6顆以上。由于低軌衛星覆蓋區域較小，需要更多低軌衛星數量。如圖2所示，以192顆極軌衛星為例，可見衛星數量平均為6.2顆，而SpaceX可見星平均數量將超過100顆。從成本角度來看，按照單顆低軌衛星制造與發射成本為100萬美元計算，192顆衛星不到2億美元，遠遠小于GPS衛星單顆5億美元的代價。

圖2 低軌衛星覆蓋性[32]Fig.2 Coverage of LEO satellites

3)精度因子(Dilution of Precision，DOP)

DOP值代表了幾何構型，DOP值越小說明衛星幾何構型越好，相同測距誤差情況下定位精度越好。相同覆蓋重數下，低軌導航系統具有和現有中高軌衛星導航系統類似的DOP值分布；但低軌衛星具有低成本優勢，低軌星座衛星數量可以更多，其DOP值相對于GNSS星座具有優勢。根據2016年斯坦福大學仿真結果，現有GNSS的DOP值在1～3之間，而SpaceX等巨型星座的DOP普遍在1以內，如圖3所示。

圖3 不同星座DOP值[32]Fig.3 DOPs of different constellations

4)定位精度

用戶定位精度=用戶DOP值×用戶測距誤差(Signal-in-Space User Range Error，SIS URE)。

目前，GPS的SIS URE為0.82m，假定低軌衛星SIS URE模型與GPS類似，其SIS URE為3.3m。由于低軌星座的DOP值小于GNSS星座，GNSS定位精度與LEO定位精度相當。

綜上所述，在所需衛星數量方面，低軌衛星數量雖然遠遠多于GNSS衛星，但從成本來看，低軌衛星制造成本將低于GNSS衛星。在定位精度方面，現有GNSS定位精度水平與低軌獨立定位精度相當，但是低軌信號與GNSS信號在信號頻點、信號格式等方面存在兼容互操作問題，現有用戶接收機需要重新設計開發，針對民用海量用戶代價太大。因此，低軌獨立導航對于普通大眾用戶用處不大。在用戶落地功率方面，低軌導航系統具有明顯優勢，對于軍用、重大基礎設施保障而言，具有特殊的吸引力。

1.4 低軌增強GNSS高精度服務能力分析

低軌衛星軌道高度大約在800～1400km之間，處于北斗衛星(22000km)的下方，可以作為天基監測站，實現GNSS信號監測，進一步提升GNSS實時定軌/定鐘能力。此外，采用低軌與中高軌衛星導航組合工作的方式，由低軌衛星播發導航測距信號，并廣播高精度電文信息，可形成新質的高精度定位能力。

傳統PPP中，由于GNSS衛星軌道高、星座幾何構型變化較慢，相鄰歷元間觀測方程之間的相關性太強，因此在定位過程中需要經歷相對較長的收斂時間(十幾分鐘至幾十分鐘)，將載波相位模糊度收斂為整數以獲取厘米級的高精度定位結果。低軌衛星星座的幾何構型變化快(比中高軌星座快40倍左右)，有利于縮短PPP的收斂時間，研究表明，GNSS/LEO聯合高精度定位收斂時間可縮短至1min。

低軌衛星高度低于GNSS衛星，利用低軌衛星對GNSS衛星進行觀測，能夠實現全球監測覆蓋。利用低軌衛星作為天基監測站，一方面能夠大大減少地面站依賴，另一方面有望提高定軌精度。歐洲開普勒計劃采用6顆LEO實現對中軌道(Medium Earth Orbit，MEO)衛星天基監測，通過星間激光鏈路、高精度光鐘以及地面觀測的技術手段，對高中低軌衛星進行聯合定軌，期望能夠達到厘米級定軌精度。

除了低軌增強系統以外，面向高精度導航的增強系統包括局域增強系統和星基廣域高精度增強系統。其中局域增強系統采用RTK(Real-Time Kinematic)或者網絡RTK的技術體制，星基廣域高精度增強系統采用技術體制為PPP以及PPP-RTK方法。

RTK技術采用雙頻載波相位動態實時差分方法，能夠實現秒級瞬時厘米級的定位精度。RTK水平精度能夠達到1cm+1×10(RMS)，垂直定位精度能夠達到2cm+1×10(RMS)，高精度收斂時間一般是秒級，RTK建站密度一般在20～50km。

PPP技術采用雙頻偽距和載波相位觀測數據以及衛星播發的精密GNSS衛星軌道、鐘差產品，通過模型改正以及參數估計的方法實現高精度定位。實時PPP定位精度水平10cm(RMS)，垂直20cm(RMS)，收斂時間一般需要20～30min。武漢大學趙齊樂團隊基于BDS/GPS/Galileo組合PPP定位，模糊度固定解的收斂時間約為1.37min。

PPP-RTK技術融合PPP和RTK兩種技術的優勢，利用局域網觀測數據精化求解相位偏差、大氣延遲等參數，重新生成各類改正信息并單獨播發給用戶。PPP-RTK定位精度與PPP相當，但是解決了非差模糊度的快速固定難題，使得收斂時間大大加快，目前的收斂時間能夠達到1min。

相對于現有增強方式，低軌增強定位精度與PPP、PPP-RTK相當，具有全球覆蓋能力，收斂時間能夠達到1min。與RTK和PPP-RTK相比，低軌增強能夠全球覆蓋，但是所需衛星數量也較多，至少是雙重覆蓋，微厘空間一號設計衛星星座數量為150顆。

總之，低軌增強至少需要24個地面站，但需要150顆衛星才能達到厘米級定位的分鐘級收斂，相比趙齊樂團隊采用PPP方法實現的1.37min厘米級收斂，其優勢并不是特別明顯。低軌增強與PPP、RTK、PPP-RTK對比見表4。

表4 LEO增強、PPP、RTK、PPP-RTK對比

1.5 關于低軌導航星座的建設方式分析

低軌導航建設方式分為低軌導航專用星座和低軌通信星座建設兩種。

低軌導航專用星座采用專用導航衛星平臺設計以及軌道設計，播發類似GNSS衛星導航信號。低軌通信星座采用低軌通信衛星搭載導航載荷，播發導航信號。兩種星座實現方式的技術體制差別不大，低軌導航專用星座技術相對成熟，低軌通信星座可用頻點資源更加豐富(L、Ka、Ku、V等)，對于軍用備份導航有強烈需求；面臨的困難是與通信業務協調資源，一方面需要考慮低軌衛星信號設計，能夠兼顧高精度測距以及大容量通信需求，另一方面衛星功率資源有限，涉及導航信號與通信信號協調發射功率資源。

雖然涉及信號體制設計和通信功能在資源協調方面的特殊困難，考慮到面向復雜電磁環境下抗干擾導航的需求，基于通信星座建設低軌導航系統存在特殊優勢，一是在頻率選擇方面，除了可以選擇L頻率，還可以選擇Ka、Ku、V等通信頻率；二是通信信號落地功率高于現有L頻段導航信號。因此，基于通信星座建設方式值得優先考慮。

2 技術挑戰

2.1 時空基準

時空基準設計是整個衛星導航系統的核心，涉及時間基準建立與維持、低軌衛星定軌與預報等。從時空基準建立的基本思路來看，一種是依賴GNSS導航系統，將低軌星座的時空基準通過中高軌導航信號直接溯源至既有中高軌衛星導航系統時空基準；另一種是不依賴GNSS導航系統，通過在地面設置時空基準錨點，并依靠低軌星座內部微波或激光鏈路，將時空基準直接溯源至地面。目前討論的熱點是依賴GNSS導航系統建立時空基準。

1)依賴GNSS導航系統建立時空基準

? 時間基準建立與維持

GNSS時間基準依賴于星載原子鐘，但是星載原子鐘的功耗、尺寸、質量和成本難以適用于低軌衛星。低軌衛星目前只能采用芯片原子鐘，但是芯片原子鐘時鐘穩定度與GNSS星載原子鐘相差2個量級，因此低軌導航時間基準建立和維持與星載原子鐘存在巨大差距。從高精度導航增強角度來看，時間基準建立與維持將是低軌系統需要解決的難題之一。表5所示為GNSS原子鐘與Symmetricom公司SA.45芯片鐘特性。

表5 GPS衛星原子鐘和芯片鐘性能對比

? 空間基準建立與維持

為了保障高精度定位服務，低軌增強建設方需構建高精度空間基準，即具備低軌衛星高精度實時定軌的能力。傳統的低軌衛星定軌主要采用兩步法定軌方式，首先利用全球觀測站的GNSS觀測數據對GNSS衛星實時精密定軌，然后基于GNSS實時精密定軌產品與LEO衛星星載GNSS觀測數據實現LEO精密定軌。

由于低軌導航衛星具備GNSS信號監測能力，針對低軌衛星/GNSS衛星一步法定軌成為研究熱點。一步法定軌基于GNSS地面觀測數據、GNSS-LEO觀測數據、LEO-地面觀測數據以及LEO-LEO星間鏈路數據聯合解算，實時完成GNSS高精度定軌和LEO高精度定軌。相對于兩步法定軌，一步法定軌具有更高的定軌精度，但是需要具備觀測數據實時傳輸以及更大的數據處理能力。

除此之外，部分學者還提出了基于LEO星載GNSS接收機的PPP技術實現LEO衛星高精度定位方法。試驗采用Fugro的精密產品，其中GPS軌道精度為3～4cm(RMS)，GPS時鐘精度為0.1ns(RMS)，LEO定位精度實現6.8cm(RMS)。相對比定軌方法，星載PPP定位方法相對簡單，但是依賴實時GNSS精密產品。

針對一步法定軌、兩步法定軌以及星載PPP定位方法的選擇將是下一步空間基準建立與維持需要研究的內容。

2)不依賴GNSS導航系統建立時空基準

這方面既有的公開研究成果相對較少，類比中高軌GNSS，低軌星座時空基準需要星間鏈路以及大量地面站網，目前尚無成熟完整的解決方案，這也是未來需要研究的方向之一。

2.2 星座設計

星座設計與低軌增強應用需求密切相關，也與低軌導航系統的建設方式(專用低軌和導通融合系統)密切相關，需要從頂層設計開始進行系統規劃與布局，其主要的設計牽引包括信號覆蓋性和星座構型兩方面。

1)信號覆蓋性

針對低軌獨立導航需求，需要保障全球至少4重LEO覆蓋。針對低軌增強GNSS需求，需要保障全球至少2重LEO覆蓋。

2)星座構型

常用的星座包括極軌道星座和Walker星座，其中通信星座一般采用極軌道星座，導航星座一般采用Walker星座。極軌道是指衛星在地球兩極南北向運行的軌道，即軌道傾角為90°。幾個具有相同衛星數、相同軌道高度和特定空間相位關系的極軌道平面構成了一個極軌道星座。極軌星座具有覆蓋均勻特點。Walker星座由幾個相同高度和傾角的圓軌道組成。每個軌道平面的升交點赤徑在赤道面內均勻分布，所有衛星在軌道面上均布，Walker星座能提供穩定的全球或區域覆蓋。Walker星座具有中低緯度覆蓋特點。

現有低軌增強星座主要采用極軌與Walker星座相結合的設計，兼具全球覆蓋和重點區域覆蓋的特點。針對極軌與傾斜軌道的混合星座設計，從覆蓋性、星間鏈路、軌道環境、實現代價等方面，如何合理且高效地保障全球均勻以及重點服務區域的導航/導航增強服務，還需進一步研究。

2.3 信號體制

低軌導航信號體制設計是低軌導航核心之一，涉及信號頻點/帶寬、發播機制、調制格式、功率配置以及電文設計等要素，而其設計主要考慮：一是低軌導航增強層面，需要關注與現有導航信號的兼容性與互操作性；二是低軌導航通信融合層面，重點關注與衛星通信信號一體化設計與應用問題。

? 低軌增強信號體制

在信號頻點選擇方面，首要考慮的是低軌增強信號與GNSS信號頻點兼容。國際電信聯盟(International Telecommunication Union，ITU)在L頻段劃分了1164～1215MHz、1215～1260MHz、1260～1300MHz和1559～1610MHz共137MHz導航信號頻率，在L頻段劃分了1518～1525MHz共7MHz通信信號頻率。低軌導航信號頻率將從上述頻率擁擠的L頻率中選擇，并滿足相關ITU規定。

在信號調制方式方面，首先需要與現有信號體制相兼容，同時也需要提升民用導航公開服務的抗欺騙能力。銥星采用信號加密方式，滿足授權用戶服務，同時采用數字波束認證機制提升抗欺騙能力。Xona采用信號加密與電文認證相結合的方式，保障用戶服務安全性。

從低軌高精度增強角度出發，需要設計廣播電文能夠表征低軌衛星高精度軌道和鐘差。低軌衛星軌道主要與攝動力相關，與中高軌衛星所受攝動力相比，低軌衛星受到大氣阻力影響，其受到攝動力更為復雜。現有北斗廣播星歷參數無法表征低軌衛星軌道，因此低軌衛星廣播電文設計也成為難點之一。文獻[49]針對低軌衛星的短期動力學特性，提出了一組針對LEO的軌道狀態22參數廣播星歷，以滿足用戶低軌高精度軌道計算需求。

? 低軌導航通信融合信號體制

從低軌導航通信融合需求出發，可選擇衛星通信的頻率資源，包括L、C、Ku以及Ka等。其中Ka頻段的優點是可用帶寬大(200MHz以上)，可采用點波束播發，抗干擾能力強；缺點包括傳播損耗大，同等傳播距離比L頻段高20dB以上，且易受天氣影響，雨衰大。以30dBW典型等效全向輻射功率(Equivalent Isotropic Radiated Power，EIRP)為例，在不考慮雨衰時，軌道高度1000km，落地功率在-159dBW左右，與傳統L導航信號相當。

在信號調制方式方面，則需要考慮導航信號與通信信號一體化設計。國內低軌互聯網星座采用了類似于銥星STL信號設計，導航增強幀通過使用通信信號的部分時隙，實現與Ka通信信號的兼容性。

2.4 監測評估技術

現有監測評估主要是面向GNSS，隨著低軌導航增強系統建設和發展，監測評估將拓展到低軌導航增強。但是由于LEO單星覆蓋性較小，現有地面監測網密度遠遠不夠，如何實現低軌導航監測評估將是技術挑戰之一。從監測站網設計來看，一方面可以增強現有監測站數量；另一方面探索低軌衛星監測方式，即采用類似現有漏GNSS技術，通過接收地球對面的漏LEO信號，實現對LEO信號監測。

低軌導航監測評估的使命是完成第三方監測與性能評估，為導航用戶提供實時、連續、可信、穩定的系統效能監測信息，例如：定軌精度、完好性、防欺騙等效能監測，以支撐系統預警與用戶決策。現階段針對低軌導航的監測尚屬空白，這也是未來需要研究的重點之一。

3 結論與展望

本文針對基于低軌衛星星座的導航技術開展討論，分析了低軌導航潛在的應用方向和面臨的技術挑戰，主要意見如下：

1)低軌導航有兩類可供選擇的應用方向，一是建設獨立的低軌導航系統，滿足復雜電磁環境下的米級精度抗干擾導航定位需求；二是建設低軌導航增強系統，與中高軌GNSS聯合工作，縮短PPP厘米級定位的收斂時間，相比建立獨立低軌導航系統而言，其所需的星座規模相對較小。

2)利用較少數量的低軌衛星，開展對現有中高軌GNSS衛星信號的天基監測和高精度定軌，可有效降低中高軌GNSS的地面建站壓力，并提升定軌精度，具有一定的實用價值。

3)相比于建立低軌導航專用星座，基于通信星座建立低軌導航系統，在信號頻點選擇(對應于抗干擾)、星座建設與運營成本等方面具有特定優勢。

4)相比現有的厘米級高精度導航增強技術，低軌導航增強具有全球覆蓋以及收斂時間相對較短的優勢，但在通信網絡和地面站覆蓋較為密集的區域，其與既有的RTK、PPP-RTK技術相比優勢并不明顯；在通信網絡和地面站不覆蓋區域有一定的優勢，但高精度定位收斂時間縮短的程度相對有限。考慮實際的應用效能，其必將與RTK、PPP技術以及正在快速迭代發展的PPP-RTK技術形成激烈競爭，在考慮綜合成本代價的情況下，孰優孰劣還有待進一步觀察。

5)低軌導航系統走向應用尚存在多項關鍵技術挑戰，主要包括時空基準、星座設計、信號體制以及低軌信號監測評估。特別是低軌信號監測評估，由于低軌導航監測評估客觀上需要遠大于中高軌GNSS的布站密度，從而帶來巨大建設與運營成本，需要深入研究。低軌衛星間的相互信號監測可能是解決該問題的有效方式。

總之，低軌導航既是一個老名詞，也是當前歷史條件下的新生事物。在低軌衛星系統走向全面建設的歷史性關頭，認真思考低軌導航系統未來的應用前景，識別并攻克相應關鍵技術，具有重要意義。