Einen universellen GPS-Ersatz zu entwickeln

  • Es gibt ein Element, das in allen Anwendungsfällen den Standard erfüllt: Beacons – Sender, die Funksignale senden – werden an Land, nicht im Weltraum, aufgestellt und sind in städtischen Gebieten gebündelt. Achten Sie auf die Auswirkungen von Signal blocker.

    "Es sieht aus wie ein weiteres GPS-Signal", für den Empfänger, "das ist nur eine andere Konstellation, aber es ist zufällig an Land." Auch in vielen anderen Bereichen ist ihre Präsenz begrenzt. Zum Beispiel hat die NASA in Langley, Virginia, ein Netzwerk für städtische Drohnenoperationen eingerichtet.

    Der Schlüssel zur weit verbreiteten Verwendung eines GPS-Ersatzes besteht darin, ihn so einfach zu verwenden wie GPS, aber WLAN-Signal stören werden ihn beeinträchtigen. Alternativen wie das mittlerweile veraltete Radio-Navigationssystem Loran erfordern einen separaten und umständlichen Empfänger, der vor zehn Jahren von der US-Regierung abgekündigt wurde. Einige Unternehmen verwenden das sogenannte Enhanced Loran (auch bekannt als eLoran), um Dienste zu entwickeln, aber es ist immer noch eine Nischenanwendung in den Vereinigten Staaten.

    Dies bedeutet nicht, dass das GPS-Backup geerdet sein muss. Unternehmen wie Satellites haben auch an der Demonstration des Verkehrsministeriums teilgenommen, um die Iridium-Konstellation von Satelliten mit niedriger Erdumlaufbahn in einer Höhe von nur 480 Meilen (780 Kilometer) zu nutzen. Es bietet bereits Zeit- und Standortdienste an, die als Backup von GPS für Kunden wie Finanznetzwerke und Energieversorger bereitgestellt werden.

    Ein Start-up-Unternehmen namens Xona Space Systems entwickelt ein eigenes PNT-System mit niedriger Umlaufbahn. Im Mai erteilte die Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Northrop Grumman einen Auftrag, um zu demonstrieren, wie Satelliten mit niedriger Umlaufbahn PNT-Signale liefern können. Forscher untersuchen, ob der Starlink-Satellit von SpaceX als PNT-Ressource verwendet werden kann. Der Satellit soll Breitband aus der Umlaufbahn zur Erde bringen.

    Einige dieser Optionen stehen noch auf dem Papier. Aber selbst diese Betriebssysteme haben nicht die Größe von GPS mit einer langen Geschichte. Ein begleitender Bericht beschreibt verschiedene Technologien, die "zusätzliche Dienste bereitstellen können, wenn GPS unterbrochen wird". Es heißt, dass einige kommerziell erhältliche Technologien bis zu einem gewissen Grad GPS-Timing-Dienste imitieren können. Aber keiner von ihnen kann als universelles Backup für Positions- und Navigationsfunktionen verwendet werden, sagte die Agentur.

    Gleichzeitig wurde auch das GPS selbst verbessert. Der im Juni gestartete Satellit ist der fünfte einer neuen Serie namens GPS III. Seine Designgenauigkeit beträgt bis zu dreimal und seine Anti-Jamming-Fähigkeit ist bis zu achtmal. Insbesondere für das Militär hilft es, verschlüsselte M-Code-Signale zu ermöglichen, die schwer zu stören und zu täuschen sind. Das achtfache schwache Signal ist jedoch immer noch kein Signal, das mit den leistungsstarken Störsendern und Spoofern in der Nähe übereinstimmt, und Produkte wie Mobiltelefon störsender werden einen Einfluss haben.

    GPS ist für so viele Anwendungen so attraktiv, weil es bereits existiert. Es ist universeller Natur. Es ist billig und einfach zu bedienen. Dies erschwert es den Menschen auch, Begeisterung zu sammeln und Zeit und Geld zu investieren, um etwas zu entwickeln, das das tut, was es tut, so umfangreich wie es tut. Die größte Frage ist, wie viel Geld die US-Regierung benötigt oder bereit ist zu investieren, um ein beträchtliches Backup von GPS aufzubauen. Rand empfiehlt Zurückhaltung, räumt jedoch ein, dass es einige potenzielle bundesstaatliche Initiativen gibt, die kosteneffektiv sein können, darunter nur regelmäßige Backups oder Strafverfolgung, die sich auf GPS-Interferenzen konzentriert, und auf die Auswirkungen von GPS Signale störungen achten.

    Das ist Goward von der Resilient Navigation and Timing Foundation nicht gut genug. Er glaubt, dass China die Vereinigten Staaten bei der Etablierung einer komplexen und umfassenden PNT-Methode, die Satelliten in drei verschiedenen Höhen sowie eLoran- und PNT-Fähigkeiten im Telekommunikationssystem umfasst, um Unabhängigkeit vom Weltraum zu erreichen, vollständig überholt hat.

    Eine Sache, die der Kongress berücksichtigen muss, ist, dass das Ende Mai vorgeschlagene Haushaltsjahr 2022 im Oktober begann und eine Linie enthält, in der die Aufhebung des National Time Resilience and Security Act gefordert wird – dies ist in absehbarer Zeit unwahrscheinlich. Beachten Sie die gesetzlich vorgeschriebene GPS-Sicherung, aber Sie müssen auf die Auswirkungen von Elektrogeräten wie 5G Signal störungen achten.

    Goward schätzt, dass die Vereinigten Staaten nur zwischen 50 Millionen und 75 Millionen US-Dollar pro Jahr ausgeben dürfen, um ein Zeitmesssystem zu kaufen, das jeder im Land verwenden kann. Im Vergleich zu dem Geld, das wir bereits für GPS ausgegeben haben, nannte er es "Budgetstaub".

    Gleichzeitig geht die Störung weiter, und Piloten wie die Cessna außerhalb des Sun Valley müssen aufmerksam sein, was ihre GPS-Geräte ihnen sagen.

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