Ще има ли „бекъп” версия на GPS?

Няколко разработки обещават алтернатива, в случай, че GPS се срине
(снимка: CCO Public Domain)

Глобалната система за позициониране, известна повече като GPS, предоставя важни данни за навигационни приложения, банки, електропреносни мрежи и друга ценна търговска и правителствена инфраструктура. Но в последно време все по-силно се усеща, че тя е в риск.

Сега две федерални агенции на САЩ искат да променят ситуацията и да създадат една или повече алтернативи до септември – своеобразни „бекъп” версии на GPS, на които да се разчита в случай на срив на основната.

Колко сме зависими от GPS

Макар да е наречена система за позициониране, сателитната структура е важна за много повече от нашите дигитални карти и навигационни системи в колите и смартфоните. 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.

От това време и това синхронизиране зависят много от земните инфраструктури. Например, телекомуникационните мрежи разчитат на GPS часовници, за да поддържат синхронизирани клетките си, така че между тях може да се осъществява разговор. Сриването на GPS системата ще означава да не можем да говорим по телефоните си.

Много електропреносни мрежи използват часовниците в оборудването си, които фино регулират текущия поток в претоварените мрежи. Това ще рече, че сривът на GPS ще доведе до прекъсвания на електрозахранването, а оттам до същински хаос. Освен, че ще останем на тъмно (и студено), ще спрат да работят банките и магазините.

В търсене на „бекъп”

Следващия месец щатското министерство на транспорта и това на отбраната трябва да представят резултатите от неотдавнашна демонстрация на потенциални GPS резерви. Очаква се ведомствата да използват резултатите, за да обявят следващите стъпки някъде през август. Тези стъпки могат да включват избор на една или повече технологии и отправяне на покана за предложения към компании, които да ги разработят.

Единадесет финалисти участваха в двуседмична демонстрация в средата на март, в която показаха как биха функционирали разработените от тях системи за позициониране, навигация и време, ако GPS има нужда да бъде заместена – било то заради претоварване със сигнали, подслушване, вмешателство или други проблеми.

Компаниите демонстрираха както аерокосмически, така и наземни системи за „бекъп” на GPS. Сред кандидатите има и новостартиращи фирми, и индустриални „гиганти”. За своите демонстрации те поучиха общо около 2,5 милиона щатски долара.

Алтернативи

Една от разработките е за „подобрена навигация на дълги разстояния” или e-Loran, която – според изследователите – е подобна на някогашната радиосистема Loran-C, но с по-добър дизайн на приемника и предавателя от по-старата аналогова технология. Използват се наземни станции, които излъчват нискочестотни радиовълни, които приемниците могат да използват за триангулиране и съответно позициониране. Новата версия разполага с допълнителни импулси, които могат да предават спомагателни данни.

„Правителствените проучвания и академичните среди казват, че това е най-добрият вариант”, споделя пред Spectrum на IEEE съоснователят и изпълнителен директор на UrsaNav (фирмата-разработчик) Чък Шуе, който е в индустрията от 70-те години на миналия век и е създал подобни системи по целия свят. Подобна система предлага и системният интегратор Hellen Systems. Тя обаче би била базирана на стандартизирани електронни компоненти.

GPS алтернативата на Echo Ridge се състои от безжична система за допълнително позициониране, която използва сигнали от съществуващата мрежа Globalstar от 24 спътника на ниска земна орбита, комбинирана със собствен софтуер и устройство за крайния потребител. „Ние улавяме сигналите, които използват за комуникация, без модификации – и правим измервания върху тях, за да определим положението и навигацията”, казва Джо Кенеди, президент на фирмата.

Холандската компания OPNT пък е готова да изгради резервно копие на GPS, „базирано на време”: системата й ще използва множество национални източници за синхронизация, а не сателитна мрежа, за триангулиране и позициониране.

Услугата би се свързвала към съществуващи мрежи въз основа на протокола „Бял заек”, разработен от Европейската организация за ядрени изследвания (CERN). „Можем да я внедрим в момента, в който инвеститорите го финансират“, казва изпълнителният директор Монти Джонсън.