Kāpēc jūsu tālruņa GPS izmisīgi nepieciešams milzīgs kapitālais remonts

Vismodernākā tehnoloģija, ieskaitot viedtālruņus, darbojas ar GPS. Taču sistēma var būt neaizsargātāka pret kļūmēm, nekā jūs domājat. ASV trūkst rezerves ģeogrāfiskās atrašanās vietas noteikšanas tehnoloģijas, kas nozīmē, ka pārtraukumi vai traucējumi var būt katastrofāli. Krievija draudējusi iznīcināt GPS satelīti un nesen bojāti GPS signāli uz laiku slēdza Dalasas lidostu.

Par laimi, uzņēmumi iesaistās, lai palīdzētu aizsargāt GPS. NextNav nesen parakstīja līgumu, lai nodrošinātu jaunu tehnoloģiju ar nosaukumu TerraPoiNT, kas kalpo kā GPS rezerves kopija, izmantojot esošo LTE un 5G tīkliem. "TerraPoiNT signāls ir vairāk nekā 100 000 reižu spēcīgāks nekā GPS, un tā signāla šifrēšana padara to vēl labāku izturīgs pret iesprūšanu un viltošanu, ”Ganesh Pattabiraman, NextNav izpilddirektors pastāstīja Digital Trends. intervija. Tā ir intriģējoša statistika — un ieskats tajā, kā mēs varam (un mums vajadzētu) aizsargāt GPS.

Kāpēc GPS ir tik svarīga un tik trausla

GPS nodrošina pozicionēšanas, navigācijas, laika noteikšanas pakalpojumus, kā arī atrašanās vietas noteikšanas pakalpojumus mobilajiem tālruņiem. Tā plašā pieejamība ir padarījusi to par globālu pakalpojumu neatņemamu rūpniecības un infrastruktūras sastāvdaļu, sākot no elektrotīkla līdz 911 avārijas dienestiem un beidzot ar finanšu darījumiem. Bet Pattabiraman teica, ka sistēma ir "neticami neaizsargāta" pret traucējumiem, tostarp traucēšanu un viltošanu.

Sems Brauns, profesionāls radio inženieris, kurš vada radiofrekvenču emuāru vietnē OneSDR, intervijā teica, ka GPS sakaru uztvērēji bieži tiek traucēti, izmantojot viegli iegūstamus un lētus traucētājus.

"Jamers izdos signālu, kas traucē signāla uztveršanu, un rezultātā GPS uztvērējs nevarēs sniegt informāciju par atrašanās vietu," viņš piebilda.

Vienā nesenajā piemērā problēmas ar GPS signāliem izraisīja lidojumu pārtraukšanu Dalasas/Fortvērtas starptautiskajā lidostā. Problēma tika izsekota noslēpumainā traucējumu avotā, un lidosta tika slēgta uz divām dienām.

Iespējamā ārvalstu iejaukšanās ir cita problēma. Krievija ir lielījusies, ka var izņemt satelīti, kas nodrošina mūsu GPS.

"Tāds incidents kā liels saules uzliesmojums vai komerciālo satelītu bojājumi var potenciāli izskaust daudzus būtiskus pakalpojumus, uz kuriem mēs paļaujamies katru dienu," sacīja Pattabiramans. "Tāpēc ASV federālā valdība ir atzinusi, cik svarīgi ir ieviest PNT alternatīvas tehnoloģijas, lai nodrošinātu GPS noturību, tostarp ar izpildu rīkojumu, lai “iesaistītu publisko un privāto sektoru, lai noteiktu un veicinātu atbildīgu PNT pakalpojumi.

Alekss Damato, nozares grupas GPS Innovation Alliance izpilddirektora pienākumu izpildītājs, sacīja interviju, ka viņa organizācija saglabā tehnoloģiju neitrālu nostāju attiecībā uz rezerves GPS risinājumus.

Tomēr viņš teica, ka GPSIA piekrīt, ka “labākā stratēģija elastīga PNT pakalpojuma sasniegšanai ir izmantot vairākas tehnoloģijas, lai veicināt PNT funkciju dažādību. Ir arī svarīgi, lai rezerves risinājumi spētu piedāvāt līdzvērtīgas iespējas un a veiktspējas līmenis ir līdzvērtīgs GPS tehnoloģijām, un tos nosaka katras nozares PNT prasības, nevis valdības prasības pilnvaras.

Problēma, kas top gadu desmitiem

Daļa no GPS problēmām izriet no tā, ka tā ir aukstā kara relikts. GPS tika izstrādāts militāram lietojumam konfliktu zonās, kur nebija pieejami civilie tīkli — raķešu šaušanai tūkstoš jūdžu attālumā. augšējā atmosfērā vai palīdzot lidmašīnām pilniem pārvadātājiem šķērsot okeānu, sacīja Integrated Roadways dibinātājs un izpilddirektors Tims Silvestrs. intervija. Tas nekad nebija paredzēts, lai palīdzētu pārvietoties gājējiem un transportlīdzekļiem mierīgās pilsētas teritorijās.

"Šī dizaina un lietošanas neatbilstība nozīmē, ka GPS ir vairāki būtiski trūkumi, piemēram, zema precizitāte un liels latentums," sacīja Silvestrs. Šīs problēmas ir rezultāts GPS signāliem, kas nāk no satelītiem tūkstošiem jūdžu attālumā, un trūkumi ir fizikas sekas, kuras nevar novērst.

GPS ir savi trūkumi, kad runa ir jaunas paaudzes pašbraucošas automašīnas. GPS zemā precizitāte nozīmē, ka jūs nevarat to efektīvi izmantot, lai zinātu, kurā joslā kāds atrodas, un tas ir liela problēma, braucot. liels latentums nozīmē, ka jūsu atrašanās vietas informācija pasliktinās, kad ātri pārvietojaties, kas arī ir liela problēma braukšanas laikā, Silvestrs teica. Tā kā GPS nāk no tūkstošiem jūdžu attāluma, pilsētu teritorijās ar daudzām augstām ēkām, precizitāte ir vienmērīga sliktāk, jo augstās ēkas bloķē satelītus, kas nav precīzi pareizajā pozīcijā, lai pārraidītu garām ēkas.

"Šie ierobežojumi ir pilnīgi pretrunā ar GPS izmantošanu savienotiem un autonomiem transportlīdzekļiem, kam nepieciešama augsta precizitāte, zema latentums un uzticama darbība blīvās pilsētu teritorijās, redzot, cik blīvas pilsētas teritorijas ir tur, kur notiek visa satiksme, "Sylvestrs teica. “Tāpat kā laikraksti tika aizstāti ar tiešsaistes ziņām, GPS bija lielisks atspēriena punkts, taču ir pienācis laiks tam pāriet. Patiesībā lielākā daļa lietotņu jau neņem vērā GPS un mierīgi aizstāj to ar alternatīvām, piemēram, Bluetooth, bet tas parasti tiek slēpts no lietotāja, jo tas, kas lietotājam rūp, ir labs pakalpojums, nevis tas, kā viņš to saņem to.”

Nākamajam autonomo transportlīdzekļu vilnim var būt nepieciešama labāka atrašanās vietas noteikšanas sistēma. Silvestrs teica, ka visdaudzsološākā GPS alternatīva savienotiem un autonomiem transportlīdzekļiem tiek saukta par APNT. PNT apzīmē “pozīcija, navigācija, telemetrija”. Atkarībā no tā, kam uzdodat jautājumu, burts “A” var apzīmēt terminus “palīdzēts”, “papildināts”, “nodrošināts”, alternatīvs vai citi gandrīz sinonīmi.

APNT ir iebūvēts vietējā infrastruktūrā, ieskaitot šūnu antenas, Bluetooth bākas, Wi-Fi vai citus “alternatīvus” līdzekļus, lai pozicionētu, pārvietotos un saņemtu transportlīdzekļa telemetriju.

"Šīs metodes pēdējo 15 gadu laikā ir apvienotas, izmantojot kombināciju viedtālrunis komponentiem un viegli pieejamajām saziņas metodēm, un, lai gan tie ir lieliski piemēroti tūristiem, kas viesabonē Market Street vai Times Square Mēģinot izsekot sviestmaizi, kas ir mazāka par 30 ASV dolāriem, viņu ad hoc raksturs nozīmē, ka uz viņiem nevar paļauties uz autonomiju,” Silvestrs. teica.

Uzņēmums Integrated Roadways ir izstrādājis viedo segumu, kas APNT iespējas iebūvē tieši uz ceļa, izmantojot augstas precizitātes ceļa sensorus, un to atbalsta īpaši zema latentuma malu tīkls, lai jebkuram ceļam, kas modernizēts ar Smart Pavement, būtu visas APNT iespējas, kas nepieciešamas savienotiem un autonomiem transportlīdzekļiem, kas iebūvēti brauktuve un no paša sākuma izstrādāts kā uzticams, drošs, rūpnieciski kvalitatīvs tīkls, kas nodrošina funkcijas, kas nepieciešamas nākamās paaudzes mobilitātes prasībām. Silvestrs teica

Kur mēs ejam pēc GPS?

NextNav sistēma nav vienīgā iespēja kā GPS dublējums. Makss Peress, ColdQuanta pētniecības un drošības risinājumu viceprezidents, intervijā sacīja, ka kvantu pozicionēšanas sistēmām (QPS) ir potenciāls kalpot kā alternatīva GPS. Kvantu īpašības darbina pozicionēšanas sistēmu, un atšķirībā no GPS, QPS darbībai nav nepieciešama pastāvīga kalibrēšana ar ārējiem signāliem.

"QPS ir jāzina tikai tā sākumpunkts, lai tas darbotos, un tas spēj aprēķināt, cik ātri tas ir ceļojis, cik ilgi un kādā virzienā, lai noteiktu tā pašreizējo atrašanās vietu," sacīja Peress. "Kvantu pozicionēšanas sistēmas (QPS) paplašinātu GPS visā pasaulē, jo tās piedāvā ievērojami uzlabotu navigācijas drošību. QPS izmantošanas gadījumi ietver navigāciju lidmašīnām, zemūdenēm, autonomām automašīnām un citiem. QPS priekšrocības salīdzinājumā ar GPS ietver precizitāti, nepaļaušanos uz satelītu, izmantošanu iekštelpās un mazāku ievainojamību pret uzlaušanu.

Damato sacīja, ka GPS nozare strauji ievieš jauninājumus, izstrādājot risinājumus, kas padara GPS precīzāku un izturīgāku. Šie risinājumi ietver GPS uztvērējus, satelītus, kas piegādā šos GPS signālus, un zemes vadības segmentu, kas izseko un monitori GPS veiktspēja.

"GPS konstelācijas liela modernizācija norisinās, un, kad tā tiks pabeigta, tiks piegādāti desmitiem jaunu satelītu, kas nodrošina ievērojami lielāku precizitāti un palielinātas prettraucēšanas iespējas," viņš pievienots.

Redaktoru ieteikumi

• Šī lielā Apple kļūda var ļaut hakeriem nozagt jūsu fotoattēlus un notīrīt ierīci
• Google vēlas iznīcināt jūsu paroles operētājsistēmās Android un Chrome ar piekļuves atslēgām
• Kāpēc mums ir jāpārtrauc no jauna izgudrot viedtālruņus ar sekundāriem ekrāniem?
• Pegasus un BlastDoor ir iemesls, kāpēc jums nekavējoties jāatjaunina Apple ierīces
• Lūk, viena lieta, kas jums jādara, pirms dodat bērnam viedtālruni vai planšetdatoru