Защо GPS на вашия телефон отчаяно се нуждае от основен ремонт

Най-съвременна технология, включително смартфони, работи на GPS. Но системата може да е по-уязвима към повреди, отколкото си мислите. В САЩ липсва резервна технология за геолокация, което означава, че прекъсванията или смущенията могат да бъдат катастрофални. Русия заплаши да ги унищожи GPS сателити, а наскоро дефектни GPS сигнали временно затвориха летище в Далас.

За щастие компаниите се намесват, за да помогнат за защитата на GPS. NextNav наскоро подписа сделка за предоставяне на нова технология, наречена TerraPoiNT, която служи като резервно копие за GPS, използвайки съществуващите LTE и 5G мрежи. „Сигналът на TerraPoiNT е над 100 000 пъти по-силен от GPS, а криптирането на сигнала го прави по-силен устойчиви на заглушаване и подправяне“, каза Ганеш Патабираман, главен изпълнителен директор на NextNav, пред Digital Trends в интервю. Това е интригуваща статистика – и поглед върху това как можем (и трябва) да защитим GPS.

Защо GPS е толкова важен и толкова крехък

GPS предоставя услуги за позициониране, навигация, време, както и услуги за местоположение за мобилни телефони. Неговата широко разпространена наличност го направи глобална полезност, неразделна част от индустриите и инфраструктурата, варираща от електрическата мрежа до 911 аварийни услуги до финансови транзакции. Но, каза Патабираман, системата е „невероятно уязвима“ на смущения – включително заглушаване и измама.

Сам Браун, професионален радиоинженер, който води блог за радиочестоти в OneSDR, каза в интервю, че GPS комуникационните приемници често се прекъсват с помощта на лесни за получаване и евтини заглушители.

„Заглушителят ще излъчи сигнал, който пречи на приемането на сигнала и в резултат на това GPS приемникът няма да може да предостави информация за местоположението“, добави той.

В един скорошен пример, проблеми с GPS сигналите доведе до спиране на полетите на международното летище Далас/Форт Уърт. Проблемът беше проследен до мистериозен източник на смущения и затвори летището за два дни.

Потенциалната чужда намеса е друг въпрос. Русия се похвали, че може да извади сателитите, които предоставят нашия GPS.

„Инцидент като голямо слънчево изригване или повреда на търговски сателити може потенциално да извади от строя множество основни услуги, на които разчитаме всеки ден“, каза Патабираман. „Ето защо федералното правителство на САЩ призна значението на прилагането на PNT алтернативни технологии за осигуряване на GPS устойчивост, включително чрез изпълнителна заповед за „ангажиране на публичния и частния сектор за идентифициране и насърчаване на отговорното използване на PNT услуги.“

Алекс Дамато, изпълняващ длъжността изпълнителен директор на GPS Innovation Alliance, индустриална група, каза в ан интервю, че неговата организация поддържа технологично неутрална позиция, когато става въпрос за резервен GPS решения.

Въпреки това, каза той, GPSIA се съгласява, че „най-добрата стратегия за постигане на устойчива PNT услуга е да се преследват множество технологии за насърчаване на разнообразието във функциите на PNT.“ Също така е важно решенията за архивиране да могат да предложат еквивалентни възможности и a ниво на производителност наравно с GPS технологиите и се ръководят от изискванията на PNT на всеки индустриален сектор, а не от правителството мандати.

Проблем, създаван от десетилетия

Част от проблемите с GPS произтичат от неговия дизайн като реликва от Студената война. GPS е проектиран за военна употреба в зони на конфликт, където не са налични граждански мрежи - изстрелване на ракети на хиляди мили през горната атмосфера или помага на превозвачи, пълни със самолети, да прекосят океана, Тим Силвестър, основател и главен изпълнителен директор на Integrated Roadways, каза в интервю. Той никога не е бил предназначен да помага за навигирането на пешеходци и превозни средства в спокойни градски зони.

„Това несъответствие в дизайна спрямо употребата означава, че GPS има няколко значителни недостатъка, като ниска точност и висока латентност“, каза Силвестър. Тези предизвикателства са продукт на GPS сигнали, идващи от сателити на хиляди километри, а недостатъците са следствие от физика, която не може да бъде коригирана.

GPS има своите недостатъци, когато става дума за ново поколение самоуправляващи се автомобили. Ниската точност на GPS означава, че не можете да го използвате ефективно, за да знаете в коя лента се намира някой, което е голям проблем при шофиране и високата латентност означава, че информацията за позицията ви се влошава, когато се движите бързо, което също е голям проблем при шофиране, Силвестър казах. Тъй като GPS идва от хиляди километри, в градски райони с много високи сгради, точността е дори по-лошо, защото високите сгради блокират сателити, които не са в точната правилна позиция за предаване покрай сгради.

„Тези ограничения са напълно в противоречие с използването на GPS за свързани и автономни превозни средства, което изисква висока точност, ниска латентност и надеждна работа в гъсти градски райони, като се има предвид колко гъсти са градските райони, където е целият трафик,” Силвестър казах. „Както вестниците бяха заменени с онлайн новини, GPS беше страхотна стъпка, но е време да го преодолеем. Всъщност повечето приложения вече пренебрегват GPS и тихо го заместват с алтернативи като Bluetooth, но това обикновено е скрито от потребителя, защото това, което го интересува е добрата услуга, а не как ще я получи то."

Предстоящата вълна от автономни превозни средства може да изисква по-добра система за местоположение. Силвестър каза, че най-обещаващата алтернатива на GPS за свързани и автономни превозни средства се нарича APNT. PNT означава „позиция, навигация, телеметрия“. В зависимост от това кого питате, „А“ може да означава подпомогнати, разширени, осигурени, алтернативни или други близки до синоними термини.

APNT е вграден в местната инфраструктура, включително клетъчни антени, Bluetooth маяци, Wi-Fi или други „алтернативни“ средства за позициониране, навигация и получаване на телеметрия за превозни средства.

„Тези методи бяха комбинирани през последните 15 години, използвайки комбинация от смартфон компоненти и лесно достъпни комуникационни методи и въпреки че са чудесни за туристи, обикалящи по Market Street или Times Square опитвайки се да проследят сандвич, който струва по-малко от 30 долара, тяхната ad hoc природа означава, че не може да се разчита на автономност,” Силвестър казах.

Integrated Roadways разработва Smart Pavement, който изгражда възможностите на APNT директно в пътя, използвайки високоточни сензори за движение по пътя и поддържан от периферна мрежа с изключително ниска латентност, „така че всеки път, надстроен с Smart Pavement, да има всички APNT възможности, необходими за свързани и автономни превозни средства, вградени в път и проектиран от самото начало като надеждна, безопасна, сигурна мрежа с промишлено качество, предоставяща характеристиките, изисквани от изискванията за мобилност от следващо поколение, ” - каза Силвестър

Къде отиваме след GPS?

Системата на NextNav не е единствената опция като GPS резервно копие. Макс Перес, вицепрезидент на отдела за изследвания и решения за сигурност в ColdQuanta, каза в интервю, че системите за квантово позициониране (QPS) имат потенциала да служат като алтернатива на GPS. Квантовите свойства захранват системата за позициониране и за разлика от GPS, QPS не изисква текущо калибриране с външни сигнали, за да работи.

„QPS трябва само да знае началната си точка, за да функционира и е в състояние да изчисли колко бързо е пътувал, за колко време и в каква посока, за да определи текущата си позиция“, каза Перес. „Квантовите системи за позициониране (QPS) биха допълнили GPS в целия свят, тъй като предлагат значително подобрена сигурност на навигацията. Случаите на използване на QPS включват навигация за самолети, подводници, автономни автомобили и др. Предимствата на QPS пред GPS включват точност, липса на зависимост от сателит, използване на закрито и по-малка уязвимост към хакерство.“

Дамато каза, че GPS индустрията се иновира бързо, разработвайки решения, които правят GPS по-прецизен и устойчив. Тези решения включват GPS приемници, сателитите, които доставят тези GPS сигнали, и наземния контролен сегмент, който проследява и монитори GPS производителност.

„Основна модернизация на GPS констелацията е в ход, която, когато бъде завършена, ще осигури десетки на нови сателити, осигуряващи значително по-голяма точност и увеличени възможности за предотвратяване на заглушаване“, той добавен.

Препоръки на редакторите

• Този основен бъг на Apple може да позволи на хакерите да откраднат вашите снимки и да изтрият устройството ви
• Google иска да унищожи вашите пароли в Android и Chrome с пароли
• Защо трябва да спрем да преоткриваме смартфони с вторични екрани
• Pegasus и BlastDoor са причината, поради която трябва незабавно да актуализирате вашите Apple устройства
• Ето едно нещо, което трябва да направите, преди да дадете на детето си смартфон или таблет