Zašto GPS-u vašeg telefona očajnički treba velika revizija

Najmodernija tehnologija, uključujući pametne telefone, radi na GPS-u. Ali sustav bi mogao biti osjetljiviji na kvarove nego što mislite. SAD-u nedostaje rezervna geolokacijska tehnologija, što znači da bi prekidi rada ili smetnje mogli biti katastrofalni. Rusija je zaprijetila uništenjem GPS satelita, a nedavno su neispravni GPS signali privremeno zatvorili zračnu luku u Dallasu.

Srećom, tvrtke se uključuju kako bi pomogle u zaštiti GPS-a. NextNav je nedavno potpisao ugovor o pružanju nove tehnologije pod nazivom TerraPoiNT koja služi kao rezerva za GPS, koristeći postojeće LTE i 5G mreže. „Signal TerraPoiNT-a je više od 100.000 puta jači od GPS-a, a njegova enkripcija signala čini ga boljim otporan na ometanje i lažiranje,” rekao je Ganesh Pattabiraman, izvršni direktor NextNava, za Digital Trends u intervju. To je intrigantna statistika - i kratak uvid u to kako možemo (i trebamo) zaštititi GPS.

Zašto je GPS toliko važan, a tako krhak

GPS pruža usluge pozicioniranja, navigacije, mjerenja vremena kao i usluge lokacije za mobilne telefone. Njegova široko rasprostranjena dostupnost učinila ga je globalnim komunalnim servisom koji je sastavni dio industrije i infrastrukture, u rasponu od električne mreže preko hitnih službi 911 do financijskih transakcija. Ali, rekao je Pattabiraman, sustav je "nevjerojatno osjetljiv" na smetnje - uključujući ometanje i lažiranje.

Sam Brown, profesionalni radijski inženjer koji vodi blog o radiofrekvencijama na OneSDR, rekao je u intervjuu da se GPS komunikacijski prijamnici često ometaju korištenjem jeftinih ometača koji se lako nabave.

"Ometač će emitirati signal koji ometa prijem signala, a kao rezultat toga GPS prijamnik neće moći dati informacije o lokaciji", dodao je.

U jednom nedavnom primjeru, problemi s GPS signalima doveli do prizemljenja letova u međunarodnoj zračnoj luci Dallas/Fort Worth. Problem je povezan s misterioznim izvorom smetnji i zatvorio je zračnu luku na dva dana.

Moguće strano uplitanje drugo je pitanje. Rusija se hvalila da može izvaditi sateliti koji pružaju naš GPS.

"Incident poput velike solarne baklje ili oštećenja komercijalnih satelita mogao bi potencijalno onesposobiti brojne bitne usluge na koje se oslanjamo svaki dan", rekao je Pattabiraman. „Zato je savezna vlada SAD-a prepoznala važnost implementacije PNT alternativnih tehnologija kako bi se osigurao GPS otpornosti, uključujući putem izvršne naredbe za „angažiranje javnog i privatnog sektora da identificiraju i promiču odgovornu upotrebu PNT usluge.”

Alex Damato, vršitelj dužnosti izvršnog direktora GPS Innovation Alliance, industrijske grupe, rekao je u intervjuu da njegova organizacija zadržava tehnološki neutralan stav kada je u pitanju rezervni GPS rješenja.

Međutim, rekao je, GPSIA se slaže da je "najbolja strategija za postizanje otporne PNT usluge slijediti više tehnologija za promicati raznolikost u funkcijama PNT-a.” Također je bitno da sigurnosna rješenja mogu ponuditi ekvivalentne mogućnosti i a razina performansi na razini GPS tehnologija i vođeni su PNT zahtjevima svakog industrijskog sektora, a ne vlade mandate.

Problem koji se stvara desetljećima

Dio problema s GPS-om proizlazi iz njegovog dizajna kao relikvije Hladnog rata. GPS je dizajniran za vojnu upotrebu u područjima sukoba gdje civilne mreže nisu bile dostupne - ispaljivanje raketa tisuću milja kroz gornjoj atmosferi ili pomoći prijevoznicima punim zrakoplova da pređu ocean, rekao je Tim Sylvester, osnivač i izvršni direktor tvrtke Integrated Roadways. intervju. Nikad nije bio namijenjen za pomoć u kretanju pješaka i vozila u mirnim urbanim područjima.

"Ova neusklađenost u dizajnu naspram upotrebe znači da GPS ima nekoliko značajnih nedostataka, kao što su niska točnost i velika latencija", rekao je Sylvester. Ovi izazovi su proizvod GPS signala koji dolaze sa satelita tisućama milja daleko, a nedostaci su posljedica fizike koja se ne može popraviti.”

GPS ima svoje nedostatke kada je u pitanju nova generacija samovozećih automobila. Mala preciznost GPS-a znači da ga ne možete učinkovito koristiti da biste znali u kojoj se traci netko nalazi, što je veliki problem pri vožnji, a visoka latencija znači da se informacije o vašem položaju pogoršavaju kada se brzo krećete, što je također veliki problem tijekom vožnje, Sylvester rekao je. Budući da GPS dolazi s udaljenosti tisućama milja, u urbanim područjima s puno visokih zgrada, točnost je jednaka još gore jer visoke zgrade blokiraju satelite koji nisu na pravom mjestu za prijenos građevine.

„Ova su ograničenja potpuno u suprotnosti s korištenjem GPS-a za povezana i autonomna vozila, što zahtijeva visoku točnost, nisku kašnjenje i pouzdan rad u gusto naseljenim urbanim područjima, s obzirom na to koliko su gusta gradska područja u kojima je sav promet,” Sylvester rekao je. “Kao što su novine zamijenjene online vijestima, GPS je bio sjajna odskočna daska, ali vrijeme je da se to prijeđe. Zapravo, većina aplikacija već zanemaruje GPS i tiho ga zamjenjuje alternativama poput Bluetootha, ali to se obično skriva od korisnika jer korisniku je stalo do dobre usluge, a ne do toga kako će je dobiti to."

Nadolazeći val autonomnih vozila mogao bi zahtijevati bolji sustav lociranja. Sylvester je rekao da se alternativa GPS-u koja najviše obećava za povezana i autonomna vozila zove APNT. PNT je kratica za "položaj, navigacija, telemetrija". Ovisno o tome koga pitate, "A" može označavati izraze potpomognuto, prošireno, osigurano, alternativno ili druge bliske sinonime.

APNT je ugrađen u lokalnu infrastrukturu, uključujući mobilne antene, Bluetooth signale, Wi-Fi ili druga "alternativna" sredstva za pozicioniranje, navigaciju i primanje telemetrije vozila.

“Ove su metode spojene zajedno tijekom posljednjih 15 godina koristeći kombinaciju pametni telefon komponenti i lako dostupnih komunikacijskih metoda, a iako su izvrsni za turiste koji lutaju Market Streetom ili Times Squareom pokušavajući ući u trag sendviču manjem od 30 dolara, njihova ad hoc priroda znači da se ne mogu osloniti na njihovu autonomiju,” Sylvester rekao je.

Tvrtka Integrated Roadways razvija Smart Pavement, koji ugrađuje APNT mogućnosti izravno u cestu, koristeći senzore visoke točnosti na cesti, uz podršku rubna mreža s ultraniskom latencijom, “tako da svaka cesta nadograđena Smart Pavementom ima sve APNT mogućnosti potrebne za povezana i autonomna vozila ugrađena u kolnik i dizajniran od temelja kao pouzdana, sigurna, zaštićena mreža industrijske kvalitete koja pruža značajke koje zahtijevaju zahtjevi mobilnosti sljedeće generacije, ” rekao je Sylvester

Kamo idemo nakon GPS-a?

Sustav NextNav nije jedina opcija kao GPS rezerva. Max Perez, potpredsjednik za istraživanje i sigurnosna rješenja u ColdQuanta, rekao je u intervjuu da Quantum Positioning Systems (QPS) ima potencijal poslužiti kao alternativa GPS-u. Kvantna svojstva pokreću sustav za pozicioniranje, a za razliku od GPS-a, QPS ne zahtijeva stalnu kalibraciju s vanjskim signalima za rad.

"QPS samo treba znati svoju početnu točku da bi funkcionirao i može izračunati koliko je brzo putovao, koliko dugo i u kojem smjeru kako bi odredio svoju trenutnu poziciju", rekao je Perez. “Kvantni sustavi za pozicioniranje (QPS) proširili bi GPS u cijelom svijetu budući da nude znatno poboljšanu sigurnost navigacije. Slučajevi upotrebe za QPS uključuju navigaciju za zrakoplove, podmornice, autonomne automobile i još mnogo toga. Prednosti QPS-a u odnosu na GPS uključuju točnost, ne oslanjanje na satelit, upotrebu u zatvorenom prostoru i manju ranjivost na hakiranje.”

Damato je rekao da GPS industrija brzo inovira, razvija rješenja koja GPS čine preciznijim i otpornijim. Ta rješenja uključuju GPS prijamnike, satelite koji isporučuju te GPS signale i segment zemaljske kontrole koji prati i monitori GPS performanse.

“Velika modernizacija GPS konstelacije je u tijeku, koja će, kada bude dovršena, isporučiti desetke novih satelita koji pružaju značajno veću točnost i povećane mogućnosti protiv ometanja,” rekao je dodao.

Preporuke urednika

• Ova velika Appleova pogreška mogla bi hakerima omogućiti krađu vaših fotografija i brisanje vašeg uređaja
• Google želi uništiti vaše lozinke na Androidu i Chromeu s ključevima
• Zašto moramo prestati izmišljati pametne telefone sa sekundarnim zaslonima
• Pegasus i BlastDoor su razlog zašto morate odmah ažurirati svoje Apple uređaje
• Evo jedne stvari koju trebate učiniti prije nego svom djetetu date pametni telefon ili tablet