Ameryka potrzebuje kopii zapasowej GPS

Nikt nie wie, co Rosja zrobi dalej, łącznie z potencjalnym zakłóceniem amerykańskiego globalnego systemu pozycjonowania (GPS). W obliczu zbliżającego się przyjęcia przez Kongres ustawy o wydatkach zbiorczych na rok 2022 rozsądni ludzie powinni zadać sobie pytanie: Gdzie są środki w budżecie na wsparcie GPS?

Gospodarka Ameryki opiera się na GPS, bezpłatnej usłudze świadczonej przez rząd. Jest niezbędny w systemach nawigacji pojazdów, lotnictwie ogólnym, transakcjach finansowych, sieciach elektrycznych, rolnictwie precyzyjnym, geodezji i budownictwie. Amerykanie korzystają z ponad 900 milionów odbiorników GPS.

W listopadzie Rosja zniszczyła jednego ze swoich satelitów i ostrzegła, że ​​może zniszczyć 32 satelity USA wytwarzające sygnały GPS. To wyeliminowałoby GPS.

Ponieważ GPS jest tak ważny, trzy odrębne ustawy, ostatnio ustawa National Timing Resilience and Security Act z 2018 r., nakazywały Departamentowi Transportu odpowiedzialnemu za cywilny GPS zapewnienie uzupełnienia i wsparcia dla usługi. Mając taki system, w przypadku usunięcia satelitów Amerykanie mieliby alternatywę. Ustawa nakładała na Sekretarza obowiązek wdrożenia zapasowego systemu GPS do końca 2020 r., z zastrzeżeniem środków Kongresu, które jak dotąd nie zostały zrealizowane.

W tym tygodniu Kongres głosuje nad HR 2471, który zawiera 12 ustaw o środkach na rok budżetowy 2022, a także dodatkowe fundusze na wsparcie Ukrainy. Departament Transportu otrzymuje 103 miliardy dolarów, ale nie ma środków na wdrożenie wcześniejszych instrukcji Kongresu dotyczących zapewnienia naziemnego uzupełnienia systemu GPS. W świetle nowych zagrożeń ze strony Rosji jest to poważne niedopatrzenie.

Podpisana w listopadzie ustawa o inwestycjach infrastrukturalnych i zatrudnieniu, warta bilion dolarów, nie przewidywała finansowania naziemnego uzupełnienia systemu GPS, który ma fundamentalne znaczenie dla wszystkich aspektów infrastruktury.

Sektor rolniczy wydaje 1 miliard dolarów rocznie na sprzęt wyposażony w GPS, co podkreśla jego znaczenie dla produkcji żywności, szczególnie ważne teraz, gdy produkcja pszenicy na Ukrainie może zostać zmniejszona. Kierowcy codziennie korzystają z systemów nawigacji, a strażacy i karetki pogotowia korzystają z GPS, a nie map papierowych, aby znaleźć domy, w których ludzie potrzebują pomocy.

Według Departamentu Transportu uniemożliwienie działania GPS może spowodować potencjalne szkody dziesiątki miliardów dolarów.

Aby przyspieszyć proces tworzenia kopii zapasowych i uzupełniania danych GPS, w styczniu 2021 r. Departament Transportu opublikował raport przedstawiający zalety i wady 11 różnych technologii tworzenia kopii zapasowych funkcji GPS.

Departament metodycznie współpracował z firmami w celu przetestowania technologii, które można zastosować w przypadku braku sygnałów GPS. Technologie te, przetestowane w tych samych warunkach w celu porównania „jabłka z jabłkami”, obejmowały naziemne sygnały radiowe, sieci światłowodowe do pomiaru czasu, satelity Iridium do szyfrowania sygnałów oraz sygnały Wi-Fi i komórkowe do lokalizacji.

Departament stwierdził, że w celu uzupełnienia systemu GPS należy zastosować wiele technologii. Sygnały z kosmosu, w tym z satelitów znajdujących się na niskiej orbicie okołoziemskiej, w połączeniu z sygnałami z naziemnych stacji nadawczych, to kombinacja, która najprawdopodobniej zapewni Amerykanom zawsze podstawowe usługi podobne do GPS, niezbędne do utrzymania gospodarki.

Na przykład Metropolitan Beacon System firmy NextNav, naziemna sieć radiolatarni dalekiego zasięgu zgodna ze standardem 3GPP, przesyła sygnał podobny do GPS w licencjonowanym widmie w zakresie poniżej GHz.

Lampy ostrzegawcze są idealne do miast, ale mniej praktyczne na obszarach wiejskich i morskich. Dla tych obszarów firma Satelles dostarczyła rozwiązania w zakresie pomiaru czasu i lokalizacji, wykorzystując konstelację Iridium satelitów na niskiej orbicie okołoziemskiej.

Obiecującą technologią, która jest już stosowana w różnych częściach świata, jest eLoran, który wykorzystuje wieże do wysyłania sygnałów. W Ameryce istniała wersja eLoranu do 2010 roku, kiedy to obcinacze budżetu wyeliminowali ją, ponieważ ich zdaniem GPS był wszystkim, czego potrzebowano. Rosja dysponuje typem eLoranu, którego używa podczas inwazji na Ukrainę, zakłócając jednocześnie sygnały GPS na tym obszarze, aby zmylić obrońców. Chiny, Korea Południowa i Iran mają systemy oparte na eLoran.

Raport Departamentu Transportu wykazał, że technologie te są dojrzałe i dostępne na rynku. Rząd mógłby wybrać i wynająć pakiet usług od wielu istniejących dostawców. Dodatkowy koszt wyniósłby prawdopodobnie mniej niż 10 procent tego, co już wydaje się każdego roku na GPS.

Od czasu opublikowania raportu niewątpliwie opracowano inne technologie. Kongres powinien przeznaczyć fundusze Departamentowi Transportu na określenie kryteriów wydajności i zaproszenie do składania ofert, a następnie zdecydować, w jaki sposób wdrożyć pewne systemy zapasowe.

Inwazja Rosji na Ukrainę pokazała Amerykanom, że aktorzy na świecie nie zawsze grają fair i że czas jest najważniejszy. Nadzieja, że ​​GPS nie będzie celem, nie jest planem.