Proč GPS vašeho telefonu zoufale potřebuje velkou opravu

Nejmodernější technologie, včetně chytrých telefonů, běží na GPS. Ale systém může být náchylnější k selháním, než si myslíte. USA postrádají záložní geolokační technologii, což znamená, že výpadky nebo rušení mohou být katastrofální. Rusko pohrozilo zničením GPS satelity a nedávno vadné signály GPS dočasně uzavřely letiště v Dallasu.

Naštěstí společnosti zasahují, aby pomohly hlídat GPS. Společnost NextNav nedávno podepsala smlouvu na poskytování nové technologie nazvané TerraPoiNT, která slouží jako záloha pro GPS, využívající stávající LTE a 5G sítí. „Signál TerraPoiNT je více než 100 000krát silnější než GPS a díky šifrování signálu je odolné vůči rušení a spoofingu,“ řekl Ganesh Pattabiraman, generální ředitel NextNav, v rozhovoru pro Digital Trends. rozhovor. Je to zajímavá statistika – a pohled na to, jak můžeme (a měli bychom) chránit GPS.

Proč je GPS tak důležité a tak křehké

GPS poskytuje služby určování polohy, navigace, měření času a také lokalizační služby pro mobilní telefony. Jeho široká dostupnost z něj udělala globální nástroj, který je nedílnou součástí průmyslových odvětví a infrastruktury, od elektrické sítě přes tísňové linky 911 až po finanční transakce. Ale, řekl Pattabiraman, systém je „neuvěřitelně zranitelný“ vůči rušení – včetně rušení a spoofingu.

Sam Brown, profesionální radiotechnik, který provozuje radiofrekvenční blog na adrese OneSDR, řekl v rozhovoru, že přijímače GPS komunikace jsou často rušeny pomocí snadno dostupných a levných rušiček.

„Rušička bude vysílat signál, který ruší příjem signálu, a v důsledku toho přijímač GPS nebude schopen poskytovat informace o poloze,“ dodal.

V jednom nedávném příkladu problémy se signály GPS vedlo k uzemnění letů na mezinárodním letišti Dallas/Fort Worth. Problém byl vysledován k záhadnému zdroji rušení a na dva dny uzavřel letiště.

Dalším problémem je potenciální cizí vměšování. Rusko se chlubilo, že umí vyndat satelity, které poskytují naše GPS.

"Incident, jako je velká sluneční erupce nebo poškození komerčních satelitů, by mohl potenciálně vyřadit řadu základních služeb, na které se každý den spoléháme," řekl Pattabiraman. „Proto federální vláda USA uznala důležitost implementace alternativních technologií PNT pro zajištění GPS odolnost, mimo jiné prostřednictvím výkonného příkazu „zapojit veřejný a soukromý sektor, aby identifikoval a podporoval odpovědné používání služby PNT.”

Alex Damato, výkonný ředitel průmyslové skupiny GPS Innovation Alliance, řekl v rozhovoru, že jeho organizace zachovává technologicky neutrální postoj, pokud jde o záložní GPS řešení.

Řekl však, že GPSIA souhlasí s tím, že „nejlepší strategií pro dosažení odolných služeb PNT je využití více technologií podporovat rozmanitost funkcí PNT. Je také nezbytné, aby zálohovací řešení byla schopna nabídnout ekvivalentní schopnosti a a úroveň výkonu na stejné úrovni jako technologie GPS a jsou řízeny spíše požadavky PNT jednotlivých průmyslových odvětví než vládou mandáty.

Problém vznikající desítky let

Část problémů s GPS pramení z jeho designu jako pozůstatku studené války. GPS bylo navrženo pro vojenské použití v oblastech konfliktů, kde nebyly dostupné civilní sítě – vystřelování raket do vzdálenosti tisíc mil horní atmosféry nebo pomoci letadlům plným letadel překonat oceán, uvedl Tim Sylvester, zakladatel a generální ředitel společnosti Integrated Roadways. rozhovor. Nikdy nebylo zamýšleno jako pomoc při navigaci chodců a vozidel v poklidných městských oblastech.

"Tento nesoulad v designu versus použití znamená, že GPS má několik významných nedostatků, jako je nízká přesnost a vysoká latence," řekl Sylvester. Tyto problémy jsou produktem signálů GPS přicházejících ze satelitů vzdálených tisíce mil a nevýhody jsou důsledkem fyziky, kterou nelze opravit."

GPS má své nevýhody, pokud jde o nová generace samořiditelných aut. Nízká přesnost GPS znamená, že jej nemůžete efektivně využít k tomu, abyste věděli, v jakém pruhu se někdo nachází, což je velký problém při řízení a vysoká latence znamená, že se vaše informace o poloze zhorší, když se rychle pohybujete, což je také velký problém při řízení, Sylvester řekl. Protože GPS přichází z tisíců kilometrů daleko, v městských oblastech se spoustou vysokých budov je přesnost rovnoměrná horší, protože vysoké budovy blokují satelity, které nejsou přesně ve správné poloze, aby je mohly vysílat budov.

„Tato omezení jsou zcela v rozporu s používáním GPS pro připojená a autonomní vozidla, které vyžaduje vysokou přesnost, nízkou latence a spolehlivý provoz v hustých městských oblastech, když vidíme, jak husté jsou městské oblasti, kde je veškerý provoz,“ Sylvester řekl. „Stejně jako noviny byly nahrazeny online zprávami, GPS byl skvělým odrazovým můstkem, ale je čas se přes něj posunout. Ve skutečnosti většina aplikací již GPS ignoruje a tiše ji nahrazuje alternativami, jako je Bluetooth, ale to je před uživatelem obvykle skryto, protože uživateli záleží na dobré službě, ne na tom, jak ji získá to."

Nadcházející vlna autonomních vozidel může vyžadovat lepší lokalizační systém. Sylvester řekl, že nejslibnější alternativa k GPS pro připojená a autonomní vozidla se nazývá APNT. PNT znamená „pozice, navigace, telemetrie“. V závislosti na tom, koho se ptáte, může „A“ znamenat asistované, rozšířené, zaručené, alternativní nebo jiné termíny blízké synonymům.

APNT je zabudováno do místní infrastruktury, včetně mobilních antén, majáků Bluetooth, Wi-Fi nebo jiných „alternativních“ prostředků k určování polohy, navigace a příjmu telemetrie vozidla.

"Tyto metody byly dlážděny dohromady během posledních 15 let pomocí kombinace chytrý telefon komponenty a snadno dostupné komunikační metody, a přestože jsou skvělé pro turisty na Market Street nebo Times Square Když se snaží vystopovat sendvič, který stojí méně než 30 dolarů, jejich ad hoc povaha znamená, že se na ně nelze spolehnout jako na autonomii,“ Sylvester řekl.

Integrated Roadways vyvíjí Smart Pavement, který zabudovává schopnosti APNT přímo do vozovky pomocí vysoce přesných silničních senzorů a podporovaných okrajová síť s extrémně nízkou latencí, „takže každá silnice modernizovaná pomocí Smart Pavement má všechny schopnosti APNT potřebné pro připojená a autonomní vozidla zabudovaná do vozovka a navržená od základů jako spolehlivá, bezpečná, zabezpečená síť průmyslové kvality poskytující funkce požadované požadavky na mobilitu nové generace,“ řekl Sylvester

Kam půjdeme po GPS?

Systém NextNav není jedinou možností jako záloha GPS. Max Perez, viceprezident pro výzkum a bezpečnostní řešení ve společnosti ColdQuanta, v rozhovoru řekl, že Quantum Positioning Systems (QPS) mají potenciál sloužit jako alternativa k GPS. Kvantové vlastnosti pohánějí systém určování polohy a na rozdíl od GPS nevyžaduje QPS ke spuštění průběžnou kalibraci s vnějšími signály.

"QPS potřebuje znát pouze svůj výchozí bod, aby fungoval, a je schopen vypočítat, jak rychle cestoval, jak dlouho a jakým směrem, aby určil svou aktuální pozici," řekl Perez. „Quantum Positioning Systems (QPS) rozšíří GPS po celém světě, protože nabízí výrazně lepší zabezpečení navigace. Příklady použití pro QPS zahrnují navigaci pro letadla, ponorky, autonomní auta a další. Mezi výhody QPS oproti GPS patří přesnost, nespoléhání se na satelit, použití v interiéru a menší zranitelnost vůči hackerům.“

Damato uvedl, že odvětví GPS rychle inovuje a vyvíjí řešení, díky nimž je GPS přesnější a odolnější. Tato řešení zahrnují přijímače GPS, satelity, které dodávají tyto signály GPS, a segment pozemního řízení, který sleduje a monitory Výkon GPS.

„Velká modernizace konstelace GPS je v plném proudu, která po dokončení přinese desítky nových satelitů poskytujících výrazně vyšší přesnost a zvýšené schopnosti proti rušení,“ řekl přidal.

Doporučení redakce

• Tato hlavní chyba Apple by mohla hackerům umožnit ukrást vaše fotografie a vymazat vaše zařízení
• Google chce zabít vaše hesla na Androidu a Chrome pomocí přístupových klíčů
• Proč musíme přestat objevovat smartphony se sekundárními obrazovkami
• Pegasus a BlastDoor jsou důvodem, proč musíte svá zařízení Apple okamžitě aktualizovat
• Zde je jedna věc, kterou musíte udělat, než svému dítěti dáte smartphone nebo tablet