GPS Block IIIFหรือGPS III Follow On คือดาวเทียม GPS Block IIIชุดที่สองซึ่งประกอบด้วยยานอวกาศมากถึง 22 ลำกองทัพอากาศสหรัฐฯเริ่มดำเนินการจัดซื้อ GPS Block IIIF ในปี 2559 ^{[ 5 ]}เมื่อวันที่ 14 กันยายน 2561 สัญญาการผลิตพร้อมตัวเลือกมูลค่าสูงถึง 7.2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ได้รับการมอบให้แก่ Lockheed Martin ^{[ 6 ] [ 7 ]}คาดว่าดาวเทียม 22 ดวงใน Block IIIF จะเริ่มปล่อยขึ้นสู่อวกาศในปี 2560 โดยคาดว่าจะมีการปล่อยอย่างต่อเนื่องไปจนถึงอย่างน้อยปี 2560 ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

ความพยายามด้านวิศวกรรมสำหรับดาวเทียม Block IIIF เริ่มขึ้นเมื่อมีการลงนามสัญญาในปี 2016 ซึ่งเป็นเวลา 16 ปีเต็มหลังจากที่รัฐบาลอนุมัติให้เริ่มดำเนินการปรับปรุง GPS III ครั้งแรกในปี 2000 ^{[ 5 ] [ 11 ]}ส่งผลให้ GPS Block IIIF นำเสนอการปรับปรุงและความสามารถใหม่ๆ มากมายเมื่อเทียบกับดาวเทียม GPS รุ่นก่อนหน้าทั้งหมด

ดาวเทียม Block IIIF มีระบบตรวจจับการระเบิดนิวเคลียร์ ของสหรัฐฯ (USNDS) ที่ได้รับการออกแบบใหม่ ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าและเบากว่าระบบรุ่นก่อนหน้า^{[ 11 ]}

USNDS เป็นระบบเซ็นเซอร์บนอวกาศและอุปกรณ์ประมวลผลภาคพื้นดินทั่วโลกที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับ ระบุตำแหน่ง กำหนดลักษณะ และรายงานการระเบิดนิวเคลียร์ในชั้นบรรยากาศของโลกและในอวกาศ^{[ 12 ]}

ดาวเทียม GPS IIIF เป็นดาวเทียมรุ่นแรกที่มีเพย์โหลดนำทางดิจิทัล 100% ^{[ 13 ]}

เพย์โหลดการนำทางแบบดิจิทัลเต็มรูปแบบที่นำมาใช้โดย Block IIIF (SV11+) ให้ความแม่นยำที่ดีขึ้น ความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้น และสัญญาณที่แรงกว่าเมื่อเทียบกับเพย์โหลดการนำทางแบบดิจิทัล 70% ที่ใช้โดย GPS Block III (SV01-SV10) ^{[ 14 ] [ 15 ]}

GPS IIIF-03 และรุ่นต่อๆ ไป (GPS III SV13+) จะรวมเอา Lockheed Martin LM2100 Combat Bus ซึ่งเป็นการปรับปรุงจาก A2100M bus ที่ใช้ใน GPS III SV01 ถึง SV12 LM2100 Combat Bus ให้ความทนทานต่อการโจมตีทางไซเบอร์ที่ดีขึ้น รวมถึงพลังงาน ระบบขับเคลื่อน และอิเล็กทรอนิกส์ของยานอวกาศที่ดีขึ้น^{[ 16 ] [ 2 ]}

ดาวเทียม GPS IIIF จะเป็นดาวเทียม GPS รุ่นแรกที่มีเซ็นเซอร์อนุภาคประจุพลังงาน (ECP) ^{[ 9 ]}

ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2558 รัฐมนตรีว่าการกระทรวงกองทัพอากาศสหรัฐฯได้ออกนโยบายบังคับให้โครงการดาวเทียมใหม่ทั้งหมดของกองทัพอากาศต้องมีเซ็นเซอร์ ECP ^{[ 17 ]}การรวบรวมข้อมูล ECP จากดาวเทียมหลายดวงช่วยให้การรับรู้ในอวกาศ ดีขึ้น ทำให้สามารถตรวจจับผลกระทบของสภาพอากาศในอวกาศ ได้ดีขึ้น รวมถึงการแยกแยะความแตกต่างระหว่างความผิดปกติที่เกิดจากกิจกรรมที่เป็นศัตรู สภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ หรือสาเหตุอื่นๆ ที่ไม่ใช่ศัตรู^{[ 18 ] [ 9 ] [ 19 ]}

GPS IIIF จะเป็นบล็อกดาวเทียม GPS แรกที่มียานอวกาศทั้งหมดเข้าร่วมใน ระบบ Cospas-Sarsatระบบ Cospas-Sarsat เป็นกลุ่มดาวเทียมนานาชาติที่ครอบคลุมดาวเทียมวงโคจรต่ำ วงโคจรปานกลาง และวงโคจรค้างฟ้า ซึ่งทั้งหมดรับฟังสัญญาณขอความช่วยเหลือที่ความถี่ 406 MHz ที่สร้างโดยบีคอนบนโลก ดาวเทียมจะส่งต่อสัญญาณขอความช่วยเหลือไปยังสถานีภาคพื้นดินเพื่อเริ่มดำเนินการตอบสนองเหตุฉุกเฉินอย่างทันท่วงที^{[ 20 ]}

การเพิ่มอาร์เรย์ ตัวสะท้อนแสงเลเซอร์(LRA) ให้กับยานอวกาศ GPS IIIF ทั้งหมดทำให้สถานีตรวจสอบ GPS บนโลกที่ติดตั้งอุปกรณ์วัดระยะด้วยเลเซอร์สามารถกำหนดตำแหน่ง 3 มิติที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับดาวเทียม GPS IIIF ทุกดวง ซึ่งช่วยปรับปรุงความสามารถของระบบ GPS ในการให้การแก้ไขเวลา/ตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้นแก่เครื่องรับ GPS คาดการณ์ว่าเมื่อมีดาวเทียม GPS ที่ติดตั้ง LRA มากขึ้น ความแม่นยำของตำแหน่งจะดีขึ้นจากหนึ่งเมตรที่ทำได้ในปัจจุบันเป็นหนึ่งเซนติเมตร ซึ่งเป็นการปรับปรุงหลายลำดับขนาด^{[ 21 ]}

บล็อก IIIF จะสอดคล้องกับความสามารถของ Unified S-Band (USB) ซึ่งช่วยให้สามารถรวมความถี่วิทยุที่ใช้สำหรับการวัดระยะทาง การติดตาม และการสั่งการดาวเทียมบล็อก IIIF ได้^{[ 22 ] [ 11 ]}

ระบบป้องกันทางทหารระดับภูมิภาค (RMP) เป็นเทคโนโลยีป้องกันการรบกวนสำหรับผู้ใช้ GPS ทางทหาร RMP เกี่ยวข้องกับการกำหนดทิศทางลำแสงเฉพาะจุด ที่ขยายใหญ่ขึ้นอย่างมาก ซึ่งรวมเฉพาะสัญญาณ GPS ทางทหารในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ขนาดเล็กเท่านั้น เครื่องรับ GPS ทางทหารของสหรัฐฯ/พันธมิตรที่ตั้งอยู่ภายในขอบเขตสัญญาณของลำแสงเฉพาะจุด RMP จะยากต่อการรบกวนจากฝ่ายตรงข้ามอย่างมาก เนื่องจากความแรงของสัญญาณที่ขยายใหญ่ขึ้นอย่างมากในพื้นที่นั้น^{[ 16 ]}

ดาวเทียม GPS IIIF-03 และดาวเทียมรุ่นใหม่กว่า (GPS III SV13+) จะรวมเอา LM2100 Combat Bus ของ Lockheed-Martin ไว้ด้วย^{[ 2 ]}ดาวเทียมที่ใช้ Combat Bus สามารถรองรับ "Augmentation System Port Interface" (ASPIN) ซึ่งเป็นอินเทอร์เฟซที่ช่วยให้สามารถให้บริการและอัปเกรดบนวงโคจรได้ในอนาคต^{[ 16 ] [ 23 ]}

ดาวเทียม GPS Block IIIF ดวงแรกมีกำหนดปล่อยในไตรมาสที่ 3 ปี 2028 หมายเลข SV ยังคงใช้ต่อเนื่องจากดาวเทียม GPS III หมายเลข SVN เหล่านี้สอดคล้องกับดาวเทียม GPS รุ่นก่อนๆ

หมายเหตุ: สัญญาณนำทางทั้งหมดที่ดาวเทียม GPS Block IIIF ส่งออกมานั้น ไม่ใช่สัญญาณใหม่ใน Block IIIF สัญญาณทั้งหมดได้รับการรองรับครั้งแรกในดาวเทียม GPS รุ่นก่อนหน้า (Block I, Block II หรือ Block III) แล้ว

GPS IIIF เป็นวิวัฒนาการของGPS IIIซึ่งใช้บัส A2100เป็นแกนหลัก รุ่นใหม่ใช้บัส LM2100 ที่ทันสมัยขึ้น พร้อมด้วยเพย์โหลดนำทางดิจิทัลเต็มรูปแบบจากL3Harrisซึ่งเป็นการอัพเกรดครั้งสำคัญจากเพย์โหลดดิจิทัล 70% ที่ใช้ใน GPS III รุ่นก่อนหน้า^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}

ยานรบ LM2100 รุ่นปรับปรุงใหม่จะถูกนำมาใช้กับยานบริการลำที่สาม โดยจะช่วยให้สามารถให้บริการบนวงโคจรได้ในภายหลัง ซึ่งอาจรวมถึงการอัพเกรดฮาร์ดแวร์ การเปลี่ยนชิ้นส่วน หรือการเติมเชื้อเพลิง^{[ 45 ] [ 46 ]}

รัฐบาลแคนาดาจัดหาอุปกรณ์ค้นหาและกู้ภัยวงโคจรระดับกลางของโลก (MEOSAR) ให้แก่กองทัพแคนาดาเวลาในการตรวจจับและระบุตำแหน่งสัญญาณขอความช่วยเหลือจะลดลงจากหนึ่งชั่วโมงเหลือเพียงห้านาที พร้อมทั้งปรับปรุงความแม่นยำในการระบุตำแหน่งสัญญาณขอความช่วยเหลือให้ดียิ่งขึ้น^{[ 47 ] [ 48 ]}

ระบบสะท้อน แสงเลเซอร์ (Laser Retroreflector Arraysหรือ LRAs) จะถูกสร้างขึ้นโดยห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯ (United States Naval Research Lab ) นี่คือระบบสะท้อนแสงแบบพาสซีฟที่ช่วยเพิ่มความแม่นยำและให้ข้อมูลวงโคจร ที่ดีขึ้น สำนักงานข่าวกรอง ทางภูมิศาสตร์แห่งชาติ (National Geospatial-Intelligence Agencyหรือ NGA) จะเป็นผู้ให้ทุนสนับสนุนค่าใช้จ่ายในการบูรณาการระบบ LRA

การปรับปรุงที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ การปฏิบัติตามอินเทอร์เฟ ซ S-Band (USB) ที่เป็นหนึ่งเดียว การบูรณาการเพย์โหลดแบบโฮสต์ รวมถึงเพย์โหลดระบบตรวจจับการระเบิดนิวเคลียร์ของสหรัฐอเมริกา (NUDET) (USNDS) ที่ได้รับการออกแบบใหม่ เซ็นเซอร์อนุภาคประจุพลังงาน (ECP) และความสามารถในการป้องกันทางทหารระดับภูมิภาค (RMP) ที่ให้ความสามารถในการส่งสัญญาณรหัสทางทหารระดับภูมิภาค (M-Code) ที่มีกำลังสูงในพื้นที่เฉพาะที่ต้องการให้มีผล^{[ 49 ]}

กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ระบุ "จุดแทรกเทคโนโลยี" สี่จุดสำหรับ GPS Block IIIF ^{[ 50 ]}จุดทั้งสี่นี้เป็นเพียงสี่ครั้งในช่วงวงจรชีวิตของบล็อกที่จะอนุญาตให้มีการนำความสามารถใหม่มาใช้กับดาวเทียม Block IIIF

• ยานอวกาศลำแรก: GPS IIIF-01
• ฟังก์ชันใหม่ที่เสนอ/อาจมี:
  • เพย์โหลดดิจิทัลที่ตั้งโปรแกรมใหม่ได้บนวงโคจร^{[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]}
  • เครื่องขยายเสียงกำลังสูง (SSPA) ^{[ 53 ]}
  • การคุ้มครองทางทหารระดับภูมิภาค (RMP) ^{[ 54 ]}

• ยานอวกาศลำแรก: GPS IIIF-07
• ฟังก์ชันใหม่ที่เสนอ/อาจมี:
  • ปริมาณบริการพื้นที่รหัส M ^{[ 55 ]}

• ยานอวกาศลำแรก: GPS IIIF-13
• ฟังก์ชันใหม่ที่เสนอ/อาจมี:
  • การสั่งการแบบเรียลไทม์ใกล้เคียง
  • นาฬิกาขั้นสูง^{[ 53 ]}

• ยานอวกาศลำแรก: GPS IIIF-19
• ฟังก์ชันใหม่ที่เสนอ/อาจมี:
  • ยังไม่กำหนด

กองทัพอากาศสหรัฐฯ ใช้กระบวนการประมูลแข่งขันสองขั้นตอนสำหรับดาวเทียม GPS Block IIIF

เมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม 2559 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้มอบสัญญาประเมินความเป็นไปได้ด้านความพร้อมในการผลิตระยะที่หนึ่งจำนวน 3 ฉบับ สำหรับยานอวกาศ GPS III (SV) 11+ โดยมอบให้แก่ บริษัท Boeing Network and Space Systems , Lockheed Martin Space Systems Company และNorthrop Grumman Aerospace Systems บริษัทละ 1 ฉบับ ^{[ 7 ] [ 56 ]}สัญญาระยะที่หนึ่งมีมูลค่าสูงถึง 6 ล้านดอลลาร์สหรัฐฯ ต่อฉบับ^{[ 57 ]}ในระหว่างความพยายามในระยะที่หนึ่ง ทั้ง Boeing และ Northrop Grumman ได้สาธิตการทำงานของระบบนำทาง^{[ 58 ]}

เมื่อวันที่ 19 เมษายน 2560 กองบัญชาการอวกาศกองทัพอากาศสหรัฐฯ ประกาศเริ่มขั้นตอนที่สองของกลยุทธ์การจัดซื้อจัดจ้าง โดยเผยแพร่ประกาศพิเศษสำหรับ "วันอุตสาหกรรม" สำหรับบริษัทต่างๆ ที่วางแผนจะยื่นประมูลสัญญาเพื่อผลิตยาน GPS III 11+ ^{[ 57 ]}ในระหว่างงานวันอุตสาหกรรม กองทัพอากาศได้แบ่งปันกลยุทธ์การจัดซื้อจัดจ้างเบื้องต้นที่จะใช้ในการประเมินข้อเสนอ จากนั้นจึงขอความคิดเห็นจากผู้ประมูลที่มีศักยภาพ

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2560 รองผู้อำนวยการกองอำนวยการ GPS ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ระบุว่ากลยุทธ์การจัดซื้อ GPS Block IIIF คือการมอบสัญญาการผลิตดาวเทียม Block IIIF ทั้ง 22 ดวงให้กับผู้รับเหมารายเดียวกัน^{[ 50 ]}

ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2560 รองผู้อำนวยการกองอำนวยการ GPS ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ประกาศชื่อดาวเทียม GPS III ชุดที่สองว่า "GPS Block IIIF" ^{[ 59 ]}

นอกจากนี้ ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2560 ยังมีการประกาศว่าการพัฒนาอุปกรณ์นำทางดิจิทัลเต็มรูปแบบสำหรับดาวเทียม GPS Block IIIF เสร็จสมบูรณ์แล้ว^{[ 60 ]}กำหนดการของโครงการ Block IIIA ถูกเลื่อนออกไปหลายครั้งเนื่องจากปัญหาเกี่ยวกับอุปกรณ์นำทาง^{[ 61 ] [ 62 ]}

แม้ว่าเดิมทีกองทัพอากาศคาดว่าจะเผยแพร่คำขอเสนอราคาอย่างเป็นทางการ (RFP) สำหรับการผลิต GPS Block IIIF ในเดือนกันยายน 2017 แต่ก็ไม่ได้เผยแพร่จนกระทั่งวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2018 ^{[ 63 ]} RFP นี้เป็นสัญญาราคาคงที่ (FFP) สำหรับบริษัทเดียวในการผลิตยานอวกาศทั้ง 22 ลำ ผู้เข้าร่วมทั้งสามรายจากเฟสแรก (โบอิ้ง ล็อกฮีดมาร์ติน และนอร์ธรอป กรัมแมน) เชื่อว่าน่าจะยื่นข้อเสนอ^{[ 57 ]}รัฐบาลได้จัดการประชุมก่อนการเสนอราคาในเมืองเอลเซกุนโด รัฐแคลิฟอร์เนียในวันที่ 15 มีนาคม 2018 เพื่อให้ผู้เสนอราคาที่มีศักยภาพสามารถสอบถามกองทัพอากาศเกี่ยวกับคำขอได้ กำหนดส่งข้อเสนอคือวันที่ 16 เมษายน 2018 ^{[ 64 ]}

สถานะการเสนอราคาของบริษัทที่เข้าร่วมในรอบแรก เรียงตามลำดับตัวอักษร:

• โบอิ้ง: ปฏิเสธที่จะยื่นข้อเสนอ^{[ 65 ]}
• ล็อคฮีดมาร์ติน: ยื่นข้อเสนอ^{[ 65 ]}
• นอร์ธรอป: ปฏิเสธที่จะยื่นข้อเสนอ^{[ 6 ]}

เมื่อวันที่ 14 กันยายน พ.ศ. 2561 กองทัพอากาศได้มอบสัญญาการผลิตพร้อมตัวเลือกมูลค่าสูงถึง 7.2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐให้กับ Lockheed Martin ^{[ 6 ]}

ระบบควบคุมภาคพื้นดินหลักของ GPS Block IIIF จะเป็นระบบเดียวกับที่ใช้สำหรับGPS Block IIIซึ่งเป็นระบบควบคุมการปฏิบัติงานของ GPS รุ่นต่อไป (OCX)

เพื่อให้สามารถสั่งการและควบคุมดาวเทียม Block IIIF ได้ ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2564 กองทัพอวกาศสหรัฐฯ ได้มอบสัญญามูลค่า 228 ล้านดอลลาร์สหรัฐให้แก่ Raytheon Intelligence and Space ซึ่งเรียกว่า OCX Block 3F โดยต่อยอดจากระบบ OCX Block 2 ที่มีอยู่เดิม และเพิ่มความสามารถในการปล่อยและตรวจสอบดาวเทียม Block IIIF ^{[ 67 ] [ 68 ]}

การส่งมอบ OCX Block 3F คาดว่าจะเกิดขึ้นในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2568 โดยคาดว่าจะยอมรับการใช้งานได้ในช่วงปลายปี พ.ศ. 2560 ^{[ 68 ] [ 69 ]}ณ เดือนกันยายน พ.ศ. 2567 กำหนดเวลาส่งมอบได้เลื่อนไปเป็นเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2569 ^{[ 70 ]}

• ระบบนำทางด้วยดาวเทียมเป่ยโต่ว
• ระบบนำทางเป่ยโต่ว-2 (เข็มทิศ)
• กาลิเลโอ (ระบบนำทางด้วยดาวเทียม)
• โกลนาส
• ระบบดาวเทียมควาซี-เซนิธ