南方定位擴增網路 (SouthPAN) 強化澳洲與紐西蘭 GNSS 精準度，開啟精準定位新紀元

澳洲與紐西蘭攜手打造 SouthPAN，引領南太平洋進入高精準定位時代

在全球衛星導航技術日新月異的今天，澳洲與紐西蘭兩國政府正攜手推動一項具有里程碑意義的合作專案——南方定位擴增網路 (SouthPAN)，此項合作的核心目標，是全面提升兩國專屬經濟區內 GNSS (全球導航衛星系統) 的定位與導航能力，重點在為南太平洋地區的各行各業提供前所未有的高精準定位服務；目前，SouthPAN 已成功進入初步營運階段，並規劃在未來數年內全面啟用，預示著該區域即將邁入一個嶄新的精準定位時代。

深入解析 SouthPAN 的架構、發展動機與時程

SouthPAN 運作原理：基於 SBAS 技術提供校正訊號

SouthPAN 的運作原理，與全球多個成熟的衛星式擴增系統 (SBAS) 技術一脈相承，這包含了日本的 QZSS (準天頂衛星系統)、歐盟的 EGNOS (歐洲地球同步導航覆蓋服務)，以及美國的 WAAS (廣域擴增系統)，這些系統的共同特點，是利用地球靜止軌道或地球同步軌道上的衛星，持續廣播高精度的校正訊號，當相容的 GNSS 接收器接收到這些校正訊號後，便能精確修正傳統 GNSS 訊號在傳輸過程中可能產生的誤差，從而顯著提升定位、導航和授時的精準度與可靠性，SouthPAN 運用此成熟技術，確保其服務的高效與穩定性。

SouthPAN 將整合 GPS 與 Galileo 訊號，服務兩國陸海疆域

SouthPAN 的全面啟用，將標誌著其核心能力的完全展現，屆時，該系統將具備同時校正 GPS 和 Galileo 兩大全球衛星群訊號的能力，這項服務的覆蓋範圍極為廣泛，將完整涵蓋澳洲與紐西蘭兩個合作夥伴國家的遼闊陸地與廣闊海洋領域；SouthPAN 目的在確保在多元地理環境中，無論是內陸地區、沿海地帶，亦或是遠洋作業，都能提供一致且可靠的精準定位服務；為了達成此目標，SouthPAN 的整體架構經過精心設計，並可清晰劃分為四大核心區塊：地面區塊、控制區塊、空間區塊以及使用者區塊，每個區塊都扮演著不可或缺的角色。
 

SouthPAN 地面區塊：全球協同的 GNSS 參考站網路

涵蓋全球的 GNSS 參考站網路確保資料完整性

SouthPAN 精準定位的基礎，奠定於其強大的地面區塊，這是一個由三十五個位置經過精確測量的 GNSS 參考站 (GRS) 組成的龐大網路，這些參考站如同地面的「耳朵」，負責不間斷地收集來自澳洲與紐西蘭上空 GPS 和 Galileo 衛星廣播的原始訊號資料；值得一提的是，儘管大部分站點主要集中於澳洲和紐西蘭境內，但為了確保資料收集的廣泛性與完整性，該網路也戰略性地延伸至南非、萬那杜、斐濟、科科斯群島，甚至遠至南極洲，建立了一個全球協同的資料採集體系。

擴展南太平洋區域的衛星訊號資料收集能力

在 GRS 網路持續建置與擴展的過渡期間，SouthPAN 展現了其營運的靈活性，為確保服務的連續性，系統目前暫時從澳洲地質科學局 (Geoscience Australia) 的永久 GNSS 網路 (AuScope) 獲取關鍵的衛星訊號資料，這項措施確保了在基礎設施全面完備之前，SouthPAN 服務依然能夠穩定運行。

兩個上行站點負責與 SouthPAN 空間區塊通訊

SouthPAN 地面區塊的關鍵環節，是位於澳洲和紐西蘭的兩個專屬上行站點，這些站點肩負著重要的通訊任務，負責處理與 SouthPAN 空間區塊中衛星的雙向通訊，它們的主要職責是將地面計算出的校正資料即時上傳至衛星，確保校正訊號能夠迅速且精確地傳播給廣大使用者，形成地面與空間的無縫連接。
 

SouthPAN 控制區塊：精準計算並修正接收器誤差

校正處理設施精準計算並修正接收器效能誤差

校正處理設施 (CPF) 作為 SouthPAN 控制區塊的核心，肩負著關鍵的數據處理任務，它負責彙整來自 GRS 網路的海量原始資料，並運用複雜且精密的演算法，對影響接收器效能的各類誤差進行精確計算與修正，這些誤差不僅包含衛星自身的軌道與時脈誤差，更深入分析大氣效應（如電離層和對流層對訊號傳播的延遲），確保最終輸出的校正資料達到最高精準度。

備援地面控制中心確保系統穩定與資訊共享

為了確保 SouthPAN 系統的極致穩定性與運作可靠性，澳洲和紐西蘭境內分別設有備援地面控制中心 (GCC)，這些中心構成一個冗餘且高效的網路，共同肩負起系統的日常監測、維護，以及即時的問題排除任務；此外，GCCs 也負責持續地與使用者社群共享重要的運作資訊與更新，確保服務品質始終如一，這種備援設計是確保 SouthPAN 服務不間斷運行的關鍵。
 

SouthPAN 空間區塊：運用現有商用地球靜止衛星提供校正服務

無需專用衛星，SouthPAN 透過現有商用平台傳輸校正訊號

SouthPAN 的空間區塊展現了其高度的創新性與成本效益，與傳統需要大量專屬衛星的系統不同，SouthPAN 無需部署專用衛星群即可達成其核心任務，此項策略的關鍵，在於其靈活地運用現有的商用地球靜止衛星，地面上行站點會將經過精確計算的校正訊號，上傳至這些商用衛星，而衛星則將 SouthPAN 的訊號作為代管服務進行廣播傳輸，這種「共享平台」的模式不僅有效降低了系統的建置成本和複雜性，更加速了服務的部署進程。

SouthPAN 空間區塊將遷移至新一代 Inmarsat 衛星群

在 SouthPAN 的初步營運階段，Inmarsat 的 I-4 地球靜止衛星群扮演了至關重要的角色，穩定承載著 SouthPAN 的空間區塊服務；然而，為了確保系統在未來能夠持續提供領先的效能與無與倫比的穩定性，SouthPAN 已規劃自 2027 年起，其空間區塊將逐步且平穩地遷移至 Inmarsat 最新一代的 I-8 衛星群；這次升級將進一步提升服務品質，擴展覆蓋能力，並為未來的技術演進奠定堅實基礎。
 

SouthPAN 使用者區塊與服務：多樣化服務提升定位精準度

三種開放服務提升現有接收器定位精準度

SouthPAN 的使用者區塊設計極具包容性，許多現有具備定位能力的接收器，僅需進行簡單的調整，即可直接利用 SouthPAN 的開放服務，顯著提升其定位效能；SouthPAN 目前提供了三種主要且實用的開放服務，滿足不同精準度需求的使用者：

• L1 SBAS：
  此服務專門用於增強 GPS L1 C/A 訊號的精準度，為廣大使用者提供更可靠、更準確的基本定位資訊。
• DFMC SBAS (雙頻多星系 SBAS)：
  這項進階服務展現了 SouthPAN 的多頻多星系整合能力，它不僅同時增強 GPS 的 L1 C/A 和 L5 訊號，更無縫整合 Galileo 的 E1 和 E5 訊號，實現更高層次的定位精準度與可靠性，尤其適用於需要更穩定表現的應用。
• PVS (透過 SouthPAN 的精確點定位)：
  PVS 代表了 SouthPAN 在精準定位方面的最高水準，它提供比 DFMC SBAS 更卓越的定位精準度，滿足對絕對定位精度有最嚴苛要求的專業使用者，例如測繪、精準農業等領域。

航太及生命安全應用將於 SouthPAN 最終營運能力後開放

儘管 SouthPAN 已提供多項開放服務，但針對航太導航以及其他對可靠性與安全性要求極高的生命安全相關應用，其服務的提供將必須等到 SouthPAN 系統達到最終營運能力後才能正式開放，這項嚴謹的政策是為了確保系統在最關鍵的時刻能夠提供最高等級的可靠性與安全性標準，保障使用者生命財產的安全。
 

SouthPAN 合作夥伴：多方合作推動系統發展與營運

多方合作推動 SouthPAN 系統發展與營運，共享技術專長

SouthPAN 不僅是一項技術專案，更是一個國際間多方合作的典範，這項大型專案由紐西蘭土地資訊局 (Toitū Te Whenua Land Information New Zealand, LINZ) 和澳洲地球科學局 (Geoscience Australia, GA) 共同發起，其開發與營運的順利推動，離不開多家領先私人部門合作夥伴的鼎力支援，這些夥伴包括：Lockheed Martin Australia、GMV 和 Inmarsat，每位合作夥伴都貢獻了其在衛星通訊、系統整合及地面站建置等領域的專業技術與豐富經驗，共同構建 SouthPAN 穩固的基礎。

Lockheed Martin 擔任系統整合商，延續 GPS 與 SBAS 平台開發經驗

Lockheed Martin Australia 在 SouthPAN 專案中扮演著舉足輕重的系統整合商角色，憑藉其在衛星系統領域的深厚積澱與卓越成就，該公司曾為 GPS 衛星群成功建造 Block II 和 Block III 衛星，展現了其頂尖的工程實力，更為關鍵的是，Lockheed Martin 也主導開發了第二代 SBAS 平台，而 SouthPAN 的核心技術與架構正是以此成熟且可靠的平台為基礎進行了進一步的優化與建置，確保了系統的高性能與穩定性。

GMV 負責 SouthPAN 地面區塊建置與管理

西班牙 GMV 在 SouthPAN 專案中，被賦予了建置與管理地面區塊的關鍵職責，GMV 在此領域擁有卓越的專業知識與豐富的實務經驗，它在歐洲 EGNOS 系統中也扮演著類似的關鍵角色，負責其地面段的設計與運營，GMV 的參與，確保了 SouthPAN 地面基礎設施的先進性、可靠性與高效運作。

Inmarsat 提供 SouthPAN 空間區塊的通訊服務

Inmarsat 作為 SouthPAN 的重要合作夥伴，承載著其空間區塊的關鍵通訊服務，透過其先進且廣泛覆蓋的地球靜止衛星群，Inmarsat 提供穩定可靠的通訊鏈路，這項服務確保了來自地面控制中心的校正訊號，能夠高效且廣泛地傳輸至整個 SouthPAN 服務區域，實現訊號的無縫廣播，對 SouthPAN 的整體運作至關重要。
 

SouthPAN 營運狀況：精準度與可用性持續提升

SouthPAN 服務將大幅提升 GNSS 定位精準度至亞公尺級

傳統上，澳洲和紐西蘭地區的 GNSS 定位精準度受到多種因素限制，通常約為五到十公尺，然而，一旦 SouthPAN 服務全面啟用，這項精準度將能夠實現飛躍性的提升，達到最低十公分的亞公尺級水準；更為關鍵的是，這項顯著的精準度提升將在 SouthPAN 的整個覆蓋範圍內無縫提供，無論是訊號易受干擾的都市峽谷、地理位置偏遠的地區，甚至是廣闊的海洋區域，都能享受到一致且高品質的精準定位服務。

SouthPAN 服務可用性與精準度持續提升

SouthPAN 的部署進程穩健且按部就班，該系統已於 2022 年啟動其開放服務，初期主要利用現有基礎設施提供 L1 SBAS 訊號；隨著時間推移，到了 2024 年初，足夠的 SouthPAN 核心架構已成功部署，使服務能夠提供更為先進的 DFMC SBAS，並且其可用性也從原先的 95% 顯著提升至 99.5%；根據目前嚴謹的計畫，服務可用性預計將在 2026 年進一步達到 99.9% 的高水準，展現了其卓越的穩定性與可靠性。

2028 年 SouthPAN 將達到最終營運能力，安全生命服務全面啟用

南太平洋地區正迎來一項重大進展，隨著 Inmarsat 的 I-8 衛星預計於 2027 年成功進入軌道，SouthPAN 將立即啟動生命安全服務的嚴格評估，這項對安全性要求極高的服務預計於 2028 年初正式啟用，為航太導航、緊急救援等關鍵應用提供最高等級的定位可靠性與保障；同年，第二顆 Inmarsat 衛星也將加入廣播 SouthPAN 訊號的行列，屆時，SouthPAN 服務將全面達到最終營運能力 (Final Operating Capability)，標誌著其作為區域精準定位骨幹的完全成熟。
 

澳洲與紐西蘭為何需要 SouthPAN：經濟與社會效益顯著

SouthPAN 試點計畫證實其巨大經濟效益潛力

SouthPAN 的啟動絕非偶然，而是基於充分的效益評估，LINZ 和 GA 於 2017 年共同啟動了一項為期十五個月的嚴謹試點計畫，重點在全面驗證 SouthPAN 的潛在效能與應用前景，試點結果令人振奮，一項獨立分析報告明確指出，透過提供更優異的定位、導航和授時資料，SouthPAN 在未來三十年內，預計將為澳洲與紐西蘭的多元產業帶來高達 76 億澳元的巨大經濟效益，這些效益將涵蓋以下關鍵產業，影響深遠：

• 農業：
  藉由導入虛擬圍籬和精準農業技術，SouthPAN 將使農民能夠更精確地管理農田，從而有效減少飼料、肥料和農藥的浪費，大幅提升農業生產效率與永續性。
• 地面運輸：
  更高精準度的定位資訊，將能顯著提升車道維持系統及其他自動駕駛輔助系統的可靠性，從而大幅提升道路安全。同時，鐵路網絡也能透過更精確的地理參考，實現更高效的軌道維護與管理，有效降低運營成本。
• 航空運輸：
  SouthPAN 將提供更多精確進場航道 (Precision Approach Pathways)，使飛機能夠規劃更優化、更有效率的飛行路線；此外，這也將使飛機能夠進行目前技術上無法實現的基於儀器的精準進近操作，顯著提升飛航安全與營運效率，尤其是在惡劣天氣條件下。

SouthPAN 強化公共安全並促進經濟成長

SouthPAN 的價值不僅體現在經濟層面。當前的 GNSS 衛星群已為全球的農業、運輸及其他產業帶來了難以估量的巨大效益，透過 SouthPAN 系統的部署，澳洲和紐西蘭將能夠使 GNSS 定位服務更加精確和可靠，這將直接在未來數十年內顯著提升公共安全，例如在緊急救援、災害應變等領域發揮關鍵作用。同時，它也將強力促進國家的經濟成長、產業創新與技術升級，為兩國的未來發展注入強勁動力。