美国航空部门2025年之前放弃使用GPS，真的吗？

以下文章来源于望穹科技 ，作者望穹科技

英国《金融时报》2022年10月25日发表科技评论员文章“我们危险地依赖GPS来报时”指出，最近卫星系统的中断证实了原子钟数据作为一种隐形工具的重要性。

2022年10月17日，美国德克萨斯州达拉斯沃斯堡机场的空中交通管制员收到了一条令人担忧的通知。他们被警告说，全球定位系统的干扰使得机场40海里以内的导航不可靠。这起事故导致一条跑道关闭，与1月份丹佛国际机场的类似 GPS 故障相呼应。根据一份报告，科罗拉多上空的一次碰撞直到最后一刻才得以避免。

航空业只是依赖全球定位系统（GPS）——更准确地说是全球导航卫星系统（GNSS）——来告知时间和位置的一个部门。全球导航卫星系统是包括全球定位系统（GPS）和伽利略（Galileo）在内的所有卫星导航星座的总称。其他部门，包括能源、电信和广播，也依赖于全球导航卫星系统定时，如果来自太空的信号受到干扰，可能会陷入混乱。因此，作为英国官方授时机构的国家物理实验室（National Physical Laboratory）目前正在设计一种绕过卫星的时间信号系统，使其更能抵御意外或故意干扰。

虽然我们大多数人很少考虑精确计时在日常生活中扮演的角色——也许除了时钟变化了一个小时以标记季节的变化，就像本周末欧洲大部分地区将会发生的那样——但英国国家物理实验室保护时间完整性的工作，证明了这种看不见的工具有多么重要。

民用计时的全球标准是协调世界时（UTC）。它是从世界各地70多个计时实验室保存的原子钟收集的数据。这些数据平均每月在公告中发布一次。偶尔会增加闰秒，以确保原子钟测量的时间不会偏离地球自转的轨道。载有原子钟的全球导航卫星系统卫星与协调世界时同步。

国家物理实验室的国家授时中心负责人莱昂·洛博说，几几乎所有的数字基础设施都以某种方式依赖GPS或GNSS来获取时间。他正在领导其弹性增强时间尺度基础设施项目。但这种依赖使基础设施面临一个已知的漏洞：来自太空的信号相对较弱，可能会被电子干扰淹没或干扰。

良性干扰可以有许多来源：计划中的军事演习，包括电子设备、太阳风暴，甚至一些建筑密集的城市地区。

问题的根源也可能是有害的。俄罗斯被怀疑干扰了乌克兰的GPS信号，阻碍了导航和地图绘制。

“欺骗”是另一个风险，特别是在航运方面——当发送假信号以覆盖真正的全球导航卫星系统信号时，就会发生这种情况，有可能将船只引诱到可能被劫持的地点。

无论有意还是无意，不可靠的信号都是坏消息。它们可以使航班停飞，就像在丹佛和德克萨斯州那样，扰乱应急服务并冲击电力网络。平衡电力负载以避免停电，需要知道电网不同节点的电流，并掌握准确的时间。洛博解释说：电网的不同部分必须同步，而这是通过从GPS获得时间信号的监测系统来完成的。能够通过提供独立于卫星的时间信号来保护这样的基础设施，真的很重要。

其中一个计划是在英国各地建立多个安全站点，通过光纤网络连接起来，然后将地面时间信号分散到全国各地。NPL从坎布里亚的一个发送机（以前从拉格比广播）播放全国时间信号，已经提供了一条专用光纤连接到伦敦金融城，使市场交易的时间戳达到微秒（精确度旨在对不寻常交易进行取证分析）。另一种选择是使用通信卫星取代全球导航卫星系统。洛博说，关键是建立一个有不同操作模式的地面授时网络，因此其故障模式也就不同，所以总会有备份。

美国联邦航空局希望在2025年之前摆脱全球导航卫星系统，尽管该机构迄今尚未报告丹佛和德克萨斯州事件的原因。洛博将这一时间表形容为“难以置信的激进”。英国政府2018年的布莱克特（Blackett）评估报告显示，失去全球导航卫星系统服务将使国内经济每天损失约10亿英镑——并建议将此纳入国家风险登记册（National Risk Register）。

当然，那是在疫情大流行之前。此后，我们的数字基础设施变得更加重要。时代变了，决定时间准确性的方式也必须改变。

链接：http://vestnik-glonass.ru/news/tech/aviatory-ssha-sobirayutsya-otkazatsya-ot-ispolzovaniya-gps-k-2025-godu

转自：“测绘学术资讯”微信公众号

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