Какво ще ни коства да живеем без GPS?

Откакто е заработила комерсиално, глобалната система за позициониране е все по-ценна за всички сфери на дейност (снимка: CCO Public Domain)

Можем ли да живеем без GPS? Мнозина биха казали: „ама разбира се, аз се ориентирам добре и без тези джаджи”. Но можем ли да живеем без Глобалната система за позициониране? Ако първият отговор, който ни идва наум, пак е „да”, трябва да се замислим.

От глобалната сателитна система за навигация зависят телекомуникациите ни, транспортът ни, даже и земеделието в много части от света вече. Един ден без GPS може да коства по милиард долара само на САЩ. Колко зависими сме от GPS?

Въпреки името си, Глобалната система за позициониране е важна не толкова за картите и позициите. Важна е за времето. Всички сателити носят атомни часовници, синхронизирани един с друг и с координираното универсално време (UTC) – стандартът за време, използван в целия свят – с точност до наносекунда.

Сателитите непрекъснато излъчват информация за времето и местоположението си до Земята, където пък GPS приемниците получават сигналите и използват разликата във времето на пристигане на сигнала, за да определят точното положение.

Определянето на времето сега вече е критична функция на системата. Телекомуникационните мрежи разчитат на GPS часовници, за да поддържат синхронизирани клетките си, така че между тях може да се осъществява разговор. Много електрически мрежи използват часовниците в оборудването, които фино регулират текущия поток в претоварените мрежи.

Финансовият сектор използва системи за синхронизация, получени от GPS, за да маркират транзакциите на пазара. Синхронизацията на компютърната мрежа, цифровата телевизия и радиото, радарите на метеорологичните станции, сеизмичният мониторинг и много други важни дейности на човека днес зависят от GPS часовниците.

1 млрд. долара на ден

Откакто е заработила комерсиално, глобалната система е все по-ценна за всички сфери на дейност. Неусетно концепцията за спътникова навигация стана толкова важна, че Китай, Русия, Европейският съюз, Индия и Япония изграждат собствени регионални или глобални навигационнни системи.

Американците обичат да остойностяват нещата и сега едно от най-изчерпателните проучвания по темата е оценило стойността на GPS технологията за икономиката на САЩ. Проучването е спонсорирано от Националния институт за стандарти и технологии на американското правителство и е извършено от изследователска организация, базирана в Северна Каролина, наречена RTI International.

Изводът им е, че… сривът на GPS би им коствал по един милиард долара на ден. Каква ли би била стойността в глобален мащаб?!

Като част от анализа си изследователите са се обърнали към повече от 200 експерти в използването на GPS технологията за различни услуги – от селското стопанство до позиционирането на офшорни сондажни платформи и услуги за локализиране на доставките. Проучването обхваща периода от 1984 г., когато зараждащата се GPS мрежа за първи път е отворена за търговска употреба, до 2017 г. Общата оценка е, че GPS е генерирала приблизително 1,4 трилиона долара икономически ползи през този период от време.

Кой не може без GPS

Изследователите са установили, че най-голямата полза, възлизаща на 685,9 млрд. долара, е в категорията „телекомуникации”. Телематиката (подобрение на диспечерското управление на превозни средства и в резултат на това – повишаване на ефективността, намаляване на разходите и ползи за околната среда) се класира като втората най-ценна категория – 325 млрд. долара. Локационните услуги за смартфони са третата най-ценна категория, оценена на 215 милиарда долара.

Според проучването, 90% от финансовото въздействие на технологията са генерирани от 2010 г. насам, тоест само за 20% от периода на изследването. Някои сектори на икономиката едва сега започват да осъзнават стойността на GPS технологията или да откриват нови приложения за нея, се посочва в доклада – което показва, че стойността му като платформа за иновации ще продължи да расте.

Въздействие при прекъсване

В случай на някакво неблагоприятно събитие, водещо до масово прекъсване на услугите на GPS, загубите ще се равняват грубо на около 1 милиард долара на ден, според проучването. Авторите казват, че това е само приблизителна оценка. Тя вероятно би била по-висока в определени сезони.

За да оцени ефекта от прекъсването, проучването е разгледало няколко различни променливи. Сред тях е „прецизната синхронизация”, която прави възможни множество безжични услуги, включително синхронизиране на трафика между различните оператори на мрежи, безжичното предаване между базови станции и управлението на системите за таксуване.

Освен това по-високите нива на прецизност позволяват по-широка честотна лента и осигуряват достъп за повече устройства.

„GPS се появи в момент на значителна еволюция в телекомуникационния сектор и изигра решаваща роля в цифровизацията на телекомуникационната инфраструктура и появата на безжични технологии”, се казва в проучването.

„Безжичните технологии продължават да се развиват по начини, които увеличават зависимостта си от много прецизното време, което от своя страна увеличава зависимостта от GPS. Многобройните технологични тенденции – от автономните автомобили до интернета на нещата – ще разширят безжичните технологии до нови граници през следващите години”, допълват анализаторите.

Какво може да наруши GPS системата

Има редица „естествени” заплахи за работата на сателитите: космически отпадъци, космически бури, дефектен софтуер, както и обикновени човешки грешки. Измежду тези заплахи най-опасни са космическите бури – това може да е потенциално катастрофално, според норвежкия геофизик Пал Брекке.

Умишленото нападение е друг фактор. Един от основните проблеми на системата е, че сигналите са достатъчно слаби, за да могат лесно да бъдат смутени. Известни са доволно много случаи, в които шофьори с евтини устройства за заглушаване, предназначени да избегнат проследяването от страна на работодателя, неволно са смущавали дори летищните системи, свързани с GPS.

Има случаи, в които престъпници, заглушаващи GPS маркерите на откраднати стоки в транспортните контейнери, са спирали работата на цели пристанища.

Има и системи, целенасочено разработвани за изкривяване на сигналите. Те карат GPS приемниците да се придържат към имитирани сигнал. Този вид устройства не карат GPS оборудването да спира да работи, а просто променят информацията: изкривяват данните за времето и позицията на нищо неподозиращите потребители. Това може да се използва за отвличане или целенасочено заблуждаване на цели екипи, например военни патрули.

Изводът

Резултатите от изследването категорично показват, че е нужно допълнително подобряване на безопасността и сигурността на GPS системите.