携帯電話の GPS に大規模な見直しが必要な理由

最先端のテクノロジー、 スマートフォンを含む、GPSで動作します。 しかし、システムはあなたが思っているよりも障害に対して脆弱である可能性があります。 米国にはバックアップの地理位置情報技術が不足しているため、停電や干渉が発生すると壊滅的な事態が発生する可能性があります。 ロシアは破壊すると脅している GPS 衛星、そして最近故障した GPS 信号により、ダラス空港は一時的に閉鎖されました。

ありがたいことに、企業が GPS の保護に協力してくれています。 NextNav は最近、既存の LTE と GPS を使用して GPS のバックアップとして機能する TerraPoiNT と呼ばれる新しいテクノロジーを提供する契約を締結しました。 5G ネットワーク。 「TerraPoiNT の信号は GPS の 100,000 倍以上強力であり、その信号暗号化により、より強力な信号が得られます。 妨害やなりすましに強い」と NextNav の CEO であるガネーシュ・パタビラマン氏は Digital Trends に語った。 インタビュー。 これは興味深い統計であり、GPS をどのように保護できる (また、保護すべきである) かを垣間見ることができます。

GPS が非常に重要であると同時に壊れやすい理由

GPS は、携帯電話に位置情報サービスだけでなく、測位、ナビゲーション、タイミング サービスも提供します。 広く利用できるため、送電網から 911 緊急サービス、金融取引に至るまで、産業やインフラストラクチャに不可欠な世界的なユーティリティとなっています。 しかし、パタビラマン氏は、このシステムは妨害やなりすましなどの干渉に対して「信じられないほど脆弱」だと述べた。

Sam Brown 氏は、プロの無線エンジニアであり、無線周波数に関するブログを運営しています。 OneSDRはインタビューで、GPS通信受信機は入手が容易で安価な妨害装置を使用すると妨害されることが多いと述べた。

「妨害電波は信号受信を妨害する信号を発し、その結果、GPS受信機は位置情報を提供できなくなります」と同氏は付け加えた。

最近の例では、GPS 信号に関する問題が挙げられます。 飛行機の運航停止につながった ダラス/フォートワース国際空港にて。 この問題は謎の干渉源にあることが判明し、空港は2日間閉鎖された。

外国からの干渉の可能性も別の問題です。 ロシアは排除できると豪語している GPS を提供する衛星.

「大規模な太陽フレアや商業衛星への損傷などの事故は、私たちが毎日依存している多くの重要なサービスを停止させる可能性があります」とパタビラマン氏は述べた。 「そのため、米国連邦政府は、GPS を確保するために PNT 代替技術を導入することの重要性を認識しました。 「公的部門と民間部門が責任ある使用を特定し、促進するよう関与する」という大統領令を通じたものを含む、回復力。 PNT サービス。」

業界団体であるGPSイノベーション・アライアンスのエグゼクティブ・ディレクター代理であるアレックス・ダマト氏は、次のように述べた。 彼の組織はバックアップ GPS に関してテクノロジー中立の立場を維持しているとのインタビュー ソリューション。

しかし、同氏は、GPSIA は「回復力のある PNT サービスを実現するための最良の戦略は、複数のテクノロジーを追求して、 PNT機能の多様性を促進します。」 また、バックアップ ソリューションが同等の機能と、 GPS テクノロジーと同等のパフォーマンス レベルであり、政府ではなく各産業部門の PNT 要件によって推進されます。 義務付けます。

何十年もかけて作られてきた問題

GPS の問題の一部は、冷戦の遺物としてのその設計に起因しています。 GPS は、民間ネットワークが利用できない紛争地域での軍事使用を目的として設計されており、ロケット弾を千マイルも発射します。 統合ロードウェイズの創設者兼最高経営責任者（CEO）のティム・シルベスター氏は、大気圏上層部で飛行機を満載した輸送船が海を渡るのを手助けすることを目的としていると述べた。 インタビュー。 平和な都市部で歩行者や車両の移動を支援することを目的としたものではありません。

「設計と使用におけるこの不一致は、精度の低さや遅延の多さなど、GPS にいくつかの重大な欠陥があることを意味します」とシルベスター氏は述べた。 これらの課題は、何千マイルも離れた衛星から届く GPS 信号の産物であり、欠点は修正できない物理現象の結果です。」

GPS には次のような欠点があります。 新世代の自動運転車. GPS の精度が低いということは、GPS を効果的に使用して誰かがどの車線にいるかを知ることができないことを意味し、これは運転時に大きな問題になります。 待ち時間が長いということは、速く移動しているときに位置情報が悪化することを意味し、これは運転時にも大きな問題になります、とシルベスター氏 言った。 GPS は何千マイルも離れた場所から送信されているため、高層ビルが多い都市部では精度は均一です。 さらに悪いことに、高い建物が衛星をブロックし、衛星が衛星を通過するのに正確な位置にないため、 建物。

「これらの制限は、高精度、低コストを必要とするコネクテッド車両および自動運転車両に GPS を使用することとは完全に相容れません。 すべてのトラフィックが集中する都市部がどの程度密集しているかを確認することで、遅延と密集した都市部での信頼性の高い動作を実現します」とシルベスター氏は述べています。 言った。 「新聞がオンライン ニュースに取って代わられたように、GPS は素晴らしい足がかりでしたが、それを乗り越える時が来ました。 実際、ほとんどのアプリはすでに GPS を無視しており、ひっそりと Bluetooth などの代替手段に置き換えていますが、 ユーザーが関心を持っているのは良いサービスであり、どのようにサービスを得るかではないため、通常、これはユーザーには隠されています。 それ。"

自動運転車の到来には、より優れた位置情報システムが必要になる可能性があります。 シルベスター氏は、コネクテッド・自律走行車向けのGPSに代わる最も有望なものはAPNTと呼ばれるものだと述べた。 PNT は「位置、ナビゲーション、テレメトリー」の略です。 尋ねる人によっては、「A」は、補助、拡張、保証、代替、またはその他のほぼ同義語を表す場合があります。

APNT は、セル アンテナ、Bluetooth ビーコン、Wi-Fi、または車両の位置を測位、ナビゲーション、および車両テレメトリを受信するためのその他の「代替」手段を含むローカル インフラストラクチャに組み込まれています。

「これらの手法は、過去 15 年間にわたって、以下のことを組み合わせてまとめられてきました。 スマートフォン これらは、マーケット ストリートやタイムズ スクエアを歩き回る観光客には最適ですが、コンポーネントとすぐに利用できる通信手段を備えています。 30ドル未満のサンドイッチを見つけようとしても、その場限りの性質のため、自律性を信頼できないのです」とシルベスター氏 言った。

Integrated Roadways は、高精度の道路内センサーを使用し、APNT 機能を道路に直接構築するスマート 舗装を開発してきました。 超低遅延のエッジ ネットワークにより、スマート 舗装でアップグレードされた道路には、接続された自動運転車に必要なすべての APNT 機能が組み込まれています。 次世代モビリティの需要に必要な機能を提供する、信頼性が高く、安全でセキュアな産業品質のネットワークとしてゼロから設計されました。」 シルベスターは言った

GPSを追いかけたらどこに行く？

NextNav のシステムが GPS バックアップとしての唯一の選択肢ではありません。 ColdQuanta の研究およびセキュリティ ソリューション担当バイスプレジデントである Max Perez 氏はインタビューで、量子測位システム (QPS) は GPS の代替として機能する可能性があると述べました。 量子特性は測位システムに電力を供給し、GPS とは異なり、QPS は実行するために外部信号による継続的な校正を必要としません。

「QPSは、機能するためにその開始点を知るだけでよく、どのくらいの速度で、どのくらいの時間、どの方向に移動したのかを計算して、現在の位置を決定することができます」とペレス氏は述べた。 「量子測位システム (QPS) は、ナビゲーションのセキュリティを大幅に向上させるため、世界中で GPS を強化します。 QPS のユースケースには、航空機、潜水艦、自動運転車などのナビゲーションが含まれます。 GPS に対する QPS の利点には、精度、衛星に依存しないこと、屋内での使用、ハッキングに対する脆弱性の低さなどが含まれます。」

ダマト氏は、GPS業界は急速に革新しており、GPSをより正確で回復力のあるものにするソリューションを開発していると述べた。 これらのソリューションには、GPS 受信機、これらの GPS 信号を配信する衛星、および追跡と地上制御セグメントが含まれます。 モニター GPSの性能。

「GPS コンステレーションの大規模な近代化は着々と進行中であり、完了すると数十の衛星が提供されることになります。 新しい衛星の導入により、精度が大幅に向上し、対妨害能力が向上しました」と彼は述べています。 追加した。

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